[发明专利]一种MOF成型材料应用于低温二氧化碳捕获

权利要求书

1.一种应用于低温二氧化碳捕获的吸附剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，将多孔陶瓷或金属纤维用NaOH溶液处理后真空干燥，将处理后的多孔陶瓷或金属纤维加入阳离子为金属M的硝酸盐溶液，使用浸渍、沉积沉淀或水热的方法将硝酸盐溶液中的金属M元素均匀沉淀到多孔陶瓷或金属纤维的表面；

步骤2，将步骤1制得的多孔陶瓷或金属纤维进行煅烧得到金属M的氧化物负载的多孔陶瓷或金属纤维；

步骤3，以金属M的氧化物负载的多孔陶瓷或金属纤维中的金属M为金属源，甲醇和N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，加入H₄dobpdc，在120℃-200℃的温度下反应11小时-13小时，使得金属M的氧化物表面长上MOF晶种，待反应液冷却至25℃后，再加入阳离子为金属M的硝酸盐和H₄dobpdc，在25℃下继续反应使MOF长满多孔陶瓷或金属纤维的表面；

步骤4，将步骤3制得的多孔陶瓷或金属纤维用二胺处理，得到胺修饰的成型的高性能吸附材料。

2.根据权利要求1所述的应用于低温二氧化碳捕获的吸附剂的制备方法，其特征在于：

步骤1中，将硝酸盐溶液中的金属M元素均匀沉淀到多孔陶瓷或金属纤维的表面的方法为：将阳离子为金属M的硝酸盐溶于去离子水中，将处理后的多孔陶瓷或金属纤维加入硝酸盐溶液中，然后加入尿素，加热回流23小时-25小时，使得硝酸盐中的金属离子M均匀沉积沉淀到多孔陶瓷或金属纤维的表面。

3.根据权利要求1所述的应用于低温二氧化碳捕获的吸附剂的制备方法，其特征在于：

步骤1中，NaOH溶液的浓度为1mol/L。

4.根据权利要求3所述的应用于低温二氧化碳捕获的吸附剂的制备方法，其特征在于：

步骤1中，使用多孔陶瓷时，将多孔陶瓷用NaOH溶液超声处理至少30min后真空干燥过夜，

使用金属纤维时，将金属纤维用NaOH溶液，在115℃-125℃的温度下水热处理至少30min后真空干燥过夜，使其表面形成金属氧化物结构。

5.根据权利要求1所述的应用于低温二氧化碳捕获的吸附剂的制备方法，其特征在于：

所述多孔陶瓷为蜂窝状氧化铝陶瓷或蜂窝状堇青石陶瓷，所述金属纤维为铝纤维。

6.根据权利要求1所述的应用于低温二氧化碳捕获的吸附剂的制备方法，其特征在于：

步骤2种将多孔陶瓷或金属纤维进行煅烧时是在马弗炉种进行煅烧，煅烧的温度为350℃-450℃。

7.根据权利要求1所述的应用于低温二氧化碳捕获的吸附剂的制备方法，其特征在于：

步骤3种，甲醇和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为55：(44-46)。

8.根据权利要求1所述的应用于低温二氧化碳捕获的吸附剂的制备方法，其特征在于：

步骤3中的反应在热水釜中进行。

9.根据权利要求1所述的应用于低温二氧化碳捕获的吸附剂的制备方法，其特征在于：

所述金属M为Mg。