一种用于直链支链C4烃分离金属有机骨架材料及其制备方法

本发明提出一种用于直链/支链c4烃分离金属有机骨架材料及其制备方法，属于配位化学与化工分离。

背景技术：

1、c4烃包括正丁烷、异丁烷、正丁烯、异丁烯、1，3-丁二烯等。它们在石化工业中具有非常重要的作用，但由于此类分子物理、化学性质非常相似，它们的高效分离极具挑战。目前，工业上主要采用多级精馏进行分离，该过程能耗巨大，不符合“双碳”目标。金属有机骨架材料作为新型分子筛分多孔材料，具有结构多样、易功能化、可设计等特点。通过对金属有机骨架材料孔结构的设计有望实现c4烃的高效、低碳吸附分离。

技术实现思路

1、本发明提出一种用于直链/支链c4烃分离金属有机骨架材料及其制备方法。本发明通过金属铜离子、异烟酸配体组装制备得到一例金属有机骨架材料。该例材料脱除游离溶剂分子后，能够选择性分离直链/支链丁烷混合物及丁烯混合物。为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

2、一种用于直链/支链c4烃分离金属有机骨架材料及其制备方法，包括如下步骤：

3、(1)将2.5水合硝酸铜、异烟酸按照一定质量比混合，加溶剂超声溶解，并在一定温度下加热反应一定时间；

4、其中所述2.5水合硝酸铜、异烟酸比例为质量比1∶2.2；

5、其中所述溶剂为水，体积为15ml；

6、其中所述加热温度为185℃，加热时间为8h。

7、(2)反应结束后，冷却至室温，用水洗涤三次，收集蓝色块状晶体，记作化合物1。

8、(3)将收集的化合物1，在120℃，真空条件下活化18h。

9、(4)取0.12g活化的化合物1，作为吸附剂测定其对等体积正丁烷和异丁烷混合气体的穿透曲线。

10、(5)将0.12g活化的化合物1，作为吸附剂测定其对等体积正丁烯和异丁烯混合气体的穿透曲线。

11、本发明的效果和益处是：本发明制备得到一种用于直链/支链c4烃分离金属有机骨架材料。通过该材料可以实现支链/支链c4烃的选择性分离，一次处理可将支链(异丁烷或异丁烯)浓度由50％提升至99％。同时，有效降低能耗。

技术特征：

1.一种用于直链/支链c4烃分离金属有机骨架材料及其制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述一种用于直链/支链c4烃分离金属有机骨架材料及其制备方法，其特征在于，其中所述2.5水合硝酸铜、异烟酸比例为质量比1∶2.2。

3.如权利要求1所述一种用于直链/支链c4烃分离金属有机骨架材料及其制备方法，其特征在于，其中所述溶剂为水，体积为15ml。

4.如权利要求1所述一种用于直链/支链c4烃分离金属有机骨架材料及其制备方法，其特征在于，其中所述加热温度为185℃，加热时间为8h。

5.本发明的另一益处在于本发明制备得到的金属有机骨架材料及其制备方法，能够实现支链(异丁烷或异丁烯)的选择性吸附，一次处理可将支链(异丁烷或异丁烯)浓度由50％提升至99％。

技术总结
本发明提出一种用于直链/支链C4烃分离金属有机骨架材料及其制备方法。本发明通过金属铜离子、异烟酸配体组装制备得到一例金属有机骨架材料。该例材料脱除游离溶剂分子后，能够选择性分离直链/支链丁烷混合物及丁烯混合物。

技术研发人员：赵萌,顾雪松,孙兰兰
受保护的技术使用者：天津商业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23