[发明专利]金属-有机骨架聚合物处理氮氧化物和挥发性有机污染物的方法

摘要

本发明公开了金属‑有机骨架聚合物用于处理氮氧化物和挥发性有机污染物的方法，属于金属‑有机骨架聚合物的应用和环境治理领域。金属‑有机骨架聚合物由金属中心和有机配体共同组成，具有高度规则的孔道结构，孔道的尺寸可调控，孔径大小分布均匀，活性位点分散有序，且有巨大的比表面积，有利于氮氧化物和挥发性有机污染物催化去除反应的进行。实验研究表明，在180^oC~500 ^oC的温度范围内，能够维持较为稳定的100% NOx和VOCs去除率。本发明为金属‑有机骨架聚合物在氮氧化物和挥发性有机污染物治理领域的应用提供了一种新颖高效的方法。

主权项

1.一种金属‑有机骨架聚合物处理氮氧化物和挥发性有机污染物的方法，其特征在于具有如下的过程和步骤：（1）对金属‑有机骨架聚合物进行热处理，所述的金属‑有机骨架聚合物为：Cu‑BDC、Cu‑BTC、Ni‑BTC或MIL‑53(Fe) ；(a) 称取一定量的金属有机骨架聚合物样品均匀铺开在刚玉舟内，将盛有样品的刚玉舟置于管式炉内；(b) 向管式炉中通入N2，流量为0.2 ml/min，持续20 min，将管式炉中的空气吹扫干净；(c) 启动管式炉程序升温系统，在250oC恒温2小时，同时将N2流量降低至0.1 ml/min，持续通入；(d) 样品冷却至室温后取出，筛分至100目~150目，得到热处理后的粉末状金属‑有机骨架聚合物，备用；（2）进行去除NOx和VOCs污染气体的催化反应处理方法，其方法如下：(a) 取适量热处理后的金属‑有机骨架聚合物，置于塞有石英棉的反应管中；(b) 将反应管进行程序升温加热至180oC~500 oC，在此温度范围内，热处理后的金属‑有机骨架聚合物均能起到去除氮氧化物（NOx）和挥发性有机污染物（VOCs）的效果；(c) 通入NOx和VOCs污染气体；控制反应空速在10000‑40000 h‑1范围内能使热处理后的金属‑有机骨架聚合物发挥高效去除NOx和VOCs污染气体的作用；根据此反应空速决定NOx和VOCs污染气体的运行流速及热处理后的金属‑有机骨架聚合物填料量（反应空速=气体流量/填料体积）；当待处理的NOx和VOCs污染气体浓度过高时，可以通过降低反应空速或者使用其它气体，如氩气等稀释污染气体；随着处理过程的进行，金属‑有机骨架聚合物对污染物的去除会慢慢失效，需要及时更换以取得良好的处理效果。