[发明专利]一种光响应络合吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种光响应络合吸附剂及其制备方法和应用，以多孔材料为载体，负载光响应分子和络合活性位，制得一种光响应络合吸附剂，利用光照条件下光响应分子调控络合活性位的吸附特性，改变吸附剂的吸附量，实现远程调控气体的吸脱附行为；其中，所述络合活性位包括不局限于Cu(I)、Ag(I)、Pd(II)、Fe(III)、Co(II)、Ni(II)和Zn(II)，光响应分子质量分数为0.5～20％，络合活性位的负载量为0.1～6mmol/g。该一种光响应络合吸附剂中的一价铜离子具有络合吸附作用，控制光照条件调控吸附剂的吸附特性，可以在燃料油脱硫、烯烃烷烃分离和一氧化碳回收中的应用。

技术领域

本发明属于化工分离技术领域，具体涉及一种光响应络合吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

大量含硫燃料油的燃烧带来的环境问题日益严重。尽管加氢脱硫能够有效的去除燃料油中的硫醇、硫醚和二硫化物等而被广泛采用，但是对于噻吩类硫化物的脱除却束手无策，因此脱除油品中的噻吩类硫化物势在必行。由于烯烃和烷烃的分子尺寸相近，挥发度相似，分离这类混合物的条件尤其苛刻。工业上分离乙烯/乙烷需要在低温和高压的条件下精馏，随之而来的是巨大的能源消耗。

因此，开发高效节能的烯烃/烷烃分离技术的意义非凡。一氧化碳作为化学工业中重要的原料，被用于合成各种化学品，如聚合物纤维、塑料和医药等等。尽管一氧化碳来源丰富，然而，原料气中大都掺杂有N₂、CH₄和H₂等其它杂质气体，不能直接用于合成化学品，需要经过进一步的纯化处理。

吸附分离技术由于操作条件温和，工艺简单，成本较低，成为目前的研究热点。而开发吸附容量大且吸附选择性高的吸附剂仍然是这项技术应用的核心。由于络合活性位点能与不饱和键之间形成的络合作用力，这种作用力强于范德华力同时又弱于化学作用力，由此具有络合活性位的多孔吸附剂作为络合吸附剂在燃料油深度脱硫、烯烃烷烃分离和一氧化碳回收等应用方面展现出优越的吸附性能和再生性能。

但是，在吸附剂的再生方面，存在着高能耗，流程繁琐等缺点。具体来说，对于大多数的络合吸附剂，它能利用络合活性位，选择性吸附吸附质，但是在脱附时，则需要采用传统的减压或升温脱附，能耗较大，且操作也繁琐，限制了该类吸附剂的应用。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。

作为本发明其中一个方面，本发明克服现有材料中存在的不足，提供一种光响应络合吸附剂。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种光响应络合吸附剂，包括，以多孔材料为载体，负载光响应分子和络合活性位，制得一种光响应络合吸附剂；其中，所述络合活性位包括Cu(I)、Ag(I)、Pd(II)、Fe(III)、Co(II)、Ni(II)和Zn(II)；其中，光响应分子质量分数为0.5～20％；其中，络合活性位的负载量为0.1～6mmol/g。

作为本发明所述光响应络合吸附剂的一种优选方案，其中：所述光响应分子包括螺吡喃、香豆素、靛蓝及其衍生物。

作为本发明所述光响应络合吸附剂的一种优选方案，其中：所述载体为沸石分子筛、多孔氧化物、金属有机骨架和多孔碳；

其中，分子筛为A型、X型、Y型、ZSM型分子筛、丝光沸石或斜发沸石中的一种或几种；多孔氧化物为多孔Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂、CeO₂、CaO、ZnO、MnO₂或MgO的一种或几种。