[发明专利]一种基于亚铜-炔基化学的MOFs材料在乙炔/二氧化碳分离中的应用

说明书

本发明涉及了一种基于亚铜‑炔基化学的MOFs材料在乙炔/二氧化碳分离中的应用，所述的MOFs材料为Cu^I@UiO‑66‑(COOH)₂，是以UiO‑66‑(COOH)₂的裸露羧基为配位结合点，采用后功能化修饰策略锚定一价铜所得；经活化后可以作为吸附剂材料应用于乙炔/二氧化碳分离；该材料在室温条件下表现出前所未有的高C₂H₂/CO₂选择分离性能(分离系数185.0)，远远超过此前报道的其他基准材料。本发明为改进或代替目前高能耗、低效率的传统气体分离与纯化技术提供理论与实验依据。

技术领域

本发明属于环境与能源领域轻质烃分离与纯化，具体涉及一种具有超高乙炔/二氧化碳分离性能的基于亚铜-炔基化学的MOFs材料及其应用，首次将该MOFs材料应用于乙炔/二氧化碳分离中，并获得了创纪录的乙炔/二氧化碳分离性能，可用于高效分离纯化乙炔。

背景技术

乙炔(C₂H₂)是一种重要的工业气体，广泛用于合成聚氨酯、聚酯塑料等化工产品和电子材料。从C₂H₂原料气中除去其中含有的CO₂杂质对于工业上获得高纯度C₂H₂以制造相关化学品具有重要意义。由于C₂H₂和CO₂分子具有几乎相同的分子尺寸/形状(C₂H₂,CO₂,)和非常相似的物理性质(沸点：C₂H₂,189.3K；CO₂,194.7K)，因此C₂H₂/CO₂分离是目前最具挑战性的化学分离之一。目前的分离技术主要依赖于成本高、能耗大的低温蒸馏。在这一背景下，基于多孔固体吸附剂的吸附分离因其成本低、能耗低的巨大潜力而备受关注。