[发明专利]用于甲烷-氮气吸附分离的镁基金属有机骨架材料及制备

权利要求书

1.用于甲烷-氮气吸附分离的镁基金属有机骨架材料，其特征在于：该金属有机框架材料是由金属化合物与有机配体配位产生骨架结构而形成的；

所述金属化合物中的金属离子为Mg(II)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ca(II)一种或几种金属离子，其中至少一种金属离子是Mg(II)；

所述有机配体为羧酸类或其衍生物的单齿或多齿有机化合物。

2.按照权利要求1所述用于甲烷-氮气吸附分离的镁基金属有机骨架材料，其特征在于：所述有机配体为甲酸、乙酸、甲酸甲酯、酒石酸、富马酸、5-叔丁基间苯二甲酸、1,3-间苯二甲酸、2,5-二羟基对苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、1,3,5-三(4-羧基苯基)苯中的一种或多种。

3.一种权利要求1所述用于甲烷-氮气吸附分离的镁基金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下：

(1)将金属化合物、有机配体溶于溶剂，同时加入一定量配位助剂，在室温下搅拌均匀，得混合液；

(2)将步骤(1)得到的混合液在一定条件下反应；

(3)将步骤(2)产生的固体物分离，然后进行洗涤，干燥、活化。

4.按照权利要求3所述用于甲烷-氮气吸附分离的镁基金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的金属化合物为金属离子对应的氯化物、硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐、碱式碳酸盐、甲醇盐、乙醇盐中任意一种或其混合物。

5.按照权利要求3所述用于甲烷-氮气吸附分离的镁基金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的溶剂为水、DMF、DEF、NMP、甲醇、乙醇中的一种或混合物。

6.按照权利要求3所述用于甲烷-氮气吸附分离的镁基金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的配位助剂为乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺、三乙烯二胺、三乙烯四胺、哌嗪、氟化铵、氟化钠、氟化氢铵、氟化氢、四丁基氟化铵、甲酸、乙酸中的一种或组合物。

7.按照权利要求6所述用于甲烷-氮气吸附分离的镁基金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于：所述配位助剂为乙二胺、三乙烯二胺、哌嗪、氟化铵、氟化氢、甲酸中的一种或组合物。

8.按照权利要求3所述用于甲烷-氮气吸附分离的镁基金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于：所述配位助剂与金属化合物的摩尔比范围为1:20至10:1。

9.按照权利要求3所述用于甲烷-氮气吸附分离的镁基金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的反应条件为：反应温度为60℃～180℃，反应时间为至少6小时。

10.按照权利要求3所述用于甲烷-氮气吸附分离的镁基金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的活化条件为：活化前的浸渍溶剂为丙酮或乙醚，活化温度为150℃～180℃。

11.权利要求1所述用于甲烷-氮气吸附分离的镁基金属有机骨架材料的应用，其特征在于：该镁基金属有机骨架材料应用于CH₄与N₂混合气的吸附分离。