[发明专利]异质复合结构吸附材料及其制备和应用

摘要

本发明提供一类金属有机框架复合结构吸附材料、制备方法及其甲烷分离应用。该类复合结构吸附剂是异质包覆结构，以金属有机框架材料为包覆层，以多孔活性炭、分子筛或分子筛与活性炭复合物为内部被包覆层。本发明还提供了该异质复合结构材料的一种制备方法，即采用两步法，首先利用化学沉淀法在内层衬底上生长金属化合物前驱体，然后再利用水/溶解热过程将金属化合物转化成金属有机框架包覆层，再经洗涤、干燥、活化后形成吸附剂。该类吸附剂表面积介于200‑2000m²/g，平均孔径介于0.4‑1nm之间，具有优良的CH₄‑N₂、CH₄‑CO₂吸附分离性能，可以用于甲烷提纯吸附材料；本发明叙述的合成方法简单，重复性好，易于工业化。

主权项

1.一类异质复合结构吸附材料，其特征在于：由金属有机框架与硅铝分子筛或硅铝分子筛与活性炭复合物构成，所述金属有机框架材料包覆于分子筛或分子筛与活性炭复合物的表面；金属有机框架材料是由金属离子、有机配体配位络合构成的具有多孔结构材料；有机配体为甲酸、乙酸、吡啶、丁二酸、酒石酸、顺丁烯二酸、富马酸、异烟酸、对苯二甲酸、2,5‑二羟基对苯二甲酸、1,3‑苯二甲酸、4,4’‑联吡啶、2‑甲基咪唑、2‑硝基咪唑、咪唑中的一种或二种以上；金属离子选自Al^III、Fe^III、Mg^II、Co^II、Ni^II、Cu^II、Zn^II、Zr^IV、La^III中的一种或二种以上；该类吸附材料为多孔材料，Langmuir法N₂比表面积大于100 m²/g，平均孔径介于0.4‑2.0 nm之间。