政策资讯

一种Nd-MOFs气体吸附材料及其制备方法和应用

专利类型:
发明
申请号/专利号:
CN201910089093.2
申请人(专利权人):
内蒙古农业大学
行业类别:
B01J20/22 B01J20/30 B01D53/02
技术成熟度:
成熟
公布时间:
2021-10-01
证书状态:
有效
交易价格:
面议
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技术摘要

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委托经理人

本发明公开了一种Nd‑MOFs气体吸附材料的制备方法,包括配体AGE合成、材料合成,分别量取配体溶液和氯化钕溶液加入到锥形瓶中,混合均匀,磁力搅拌条件下,逐滴加入N、N‑二异丙基乙胺(DIEA)调节溶液的酸碱度至pH 7‑8,室温条件下搅拌反应,然后用真空泵抽滤,将所得到的固体先用丙酮洗涤2‑5次、再用蒸馏水洗涤2‑4次,然后置于烘箱中干燥至恒重即制得Nd‑MOFs气体吸附材料。本发明制备Nd‑MOFs气体吸附材料的克服了活性炭在高温环境下易解吸、沸石分子筛不能用于强无机酸和强碱条件时的吸附、蒙脱石表面进行化学改性过程中需要严格控制溶液的pH值而易引起多种因素的变化,导致蒙脱石吸附性能的下降等问题,吸附效果优异。

1.一种Nd-MOFs气体吸附材料的制备方法,包括配体AGE合成、材料合成,其特征在于: 所述配体AGE合成具体包括以下步骤: 准确称取10.5-12.5 g邻苯二甲酸酐倒入平底烧瓶中,加入40 mL-55mL丙酮溶液,磁力搅拌,在30-50℃条件下使其充分溶解,再加入4.5-5.5 g甲基-α-D-吡喃半乳糖苷,升温至60-80℃后,加入2-8mL催化剂N、N-二异丙基乙胺,混合均匀,加热搅拌,回流反应8-9 h,将所得的液体冷却至室温,加入1-3 g的无水硫酸镁干燥,过滤,将所得滤液在58-62℃下使用旋转蒸发仪蒸去丙酮溶剂,得到粘稠的无色液体即配体AGE; 所述材料合成具体包括以下步骤: 配体溶液制备:准确称取 5.5-7.0 g上述配体AGE置于锥形瓶中,加入25-35mL丙酮将其充分溶解; 氯化钕溶液制备:称取2.6-2.9 g氯化钕溶于10-12 mL蒸馏水中; 材料制备:分别量取10-12mL配体溶液和氯化钕溶液加入到锥形瓶中,混合均匀,磁力搅拌条件下,逐滴加入N、N-二异丙基乙胺调节溶液的酸碱度至pH 7-8,室温条件下搅拌反应2.5-5.5 h,然后用真空泵抽滤,将所得到的固体先用丙酮洗涤2-5次、再用蒸馏水洗涤2-4次,然后置于60℃-70℃的烘箱中干燥至恒重即制得Nd-MOFs气体吸附材料。

2.根据权利要求1所述的一种Nd-MOFs气体吸附材料的制备方法,包括配体AGE合成、材料合成,其特征在于: 所述配体AGE合成具体包括以下步骤:准确称取11.5 g邻苯二甲酸酐倒入平底烧瓶中,加入50 mL丙酮溶液,磁力搅拌,在40℃条件下使其充分溶解,再加入5 g甲基-α-D-吡喃半乳糖苷,升温至75℃后,加入4 mL催化剂N、N-二异丙基乙胺,混合均匀,加热搅拌,回流反应9 h,将所得的液体冷却至室温,加入适量2g的无水硫酸镁干燥,过滤,将所得滤液在60℃下使用旋转蒸发仪蒸去丙酮溶剂,得到粘稠的无色液体即配体AGE; 所述材料合成具体包括以下步骤: 配体溶液制备:准确称取6.25 g 上述配体AGE置于锥形瓶中,加入30 mL丙酮将其充分溶解; 氯化钕溶液制备:称取2.77 g氯化钕溶于10 mL蒸馏水中; 材料制备;分别量取10 mL配体溶液和氯化钕溶液加入到锥形瓶中,混合均匀,磁力搅拌条件下,逐滴加入N、N-二异丙基乙胺调节溶液的酸碱度至pH 7-8,室温条件下搅拌反应4h,然后用真空泵抽滤,将所得到的固体先用丙酮洗涤3次,再用蒸馏水洗涤3次,然后置于60℃的烘箱中干燥至恒重即制得Nd-MOFs气体吸附材料。

3.一种Nd-MOFs气体吸附材料,其特征在于:根据权利要求1-2任一项所述的Nd-MOFs气体吸附材料制备方法制备而成。

4.根据权利要求3所述的Nd-MOFs气体吸附材料,其特征在于:用于VOCs气体吸附。

5.根据权利要求4所述的Nd-MOFs气体吸附材料,其特征在于:所述VOCs包括醛类、芳香烃、蒎烯、四氯化碳和烷烃。

6.根据权利要求4所述的Nd-MOFs气体吸附材料,其特征在于:所述VOCs包括四氯化碳、β-蒎烯、苯和α-蒎烯。


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