[发明专利]一种SO2

说明书

本发明涉及一种SO₂吸附材料及其制备方法，是以锌基金属有机骨架材料为基体，掺杂一定量氨基酸，在一定温度下进行碳化，得到SO₂吸附材料。本发明所述的SO₂吸附材料是采用上述本发明方法制备的。本发明SO₂吸附材料是基于改性锌基金属有机骨架材料而得到的，具有较高的SO₂吸附容量和选择性，特别有利于SO₂的高效物理吸附。

技术领域

本发明属于大气污染控制领域，具体涉及一种SO₂吸附材料及其制备方法。

背景技术

SO₂是主要的大气污染物之一，是酸雨的重要来源，SO₂排放给人类的生活、健康和工业生产产生了一系列的危害。早在“十五”计划中，SO₂就成为国家重点控制排放的主要污染物排放指标之一。

目前，广泛应用的脱硫技术分可为湿法脱硫技术和干法脱硫技术。干法脱硫技术主要是在吸附材料的作用下，吸附烟气中的SO₂，待吸附饱和后脱附，可进一步回收利用。工业上广泛应用的活性炭（焦）材料具有较高的比表面积和孔结构，在活性炭材料上的金属活性中心的催化作用，通过化学反应可以使SO₂转化为SO₃后进一步与H₂O反应，产生H₂SO₄，通过碱洗后实现烟气中的SO₂脱除。但是对于高浓度含SO₂烟气，如石油炼化行业S-Zorb烟气中SO₂浓度1%，更适于将SO₂物理吸附后再脱附，以回收利用制硫磺。因此，具有化学反应吸附性能的活性炭（焦）等吸附材料并不适用。

金属有机骨架材料（MOFs）是以金属为中心节点，与有机配体通过配位作用结合为具有无限拓扑结构的大分子多孔材料，具有高比表面积、均一的孔结构和孔尺寸。但是MOFs含有金属氧化物，吸附SO₂的同时易发生化学反应，因此适用于低浓度含SO₂气体的化学吸附，不利于SO₂的物理吸附。

发明内容

针对现有SO₂吸附材料的不足，本发明提供了一种SO₂吸附材料及其制备方法。本发明SO₂吸附材料是基于改性锌基金属有机骨架材料而得到的，具有较高的SO₂吸附容量和选择性，特别有利于SO₂的高效物理吸附。

本发明提供的SO₂吸附材料的制备方法，包括如下内容：以锌基金属有机骨架材料为基体，掺杂一定量氨基酸，在一定温度下进行碳化，得到SO₂吸附材料。

本发明中，所述的锌基金属有机骨架材料可以选自MOF-5、MOF-74、ZIF系列等中的至少一种，优选MOF-5。所述的ZIF系列材料可以是ZIF-8、ZIF-20、ZIF-21等中的至少一种。进一步地，锌基金属有机骨架材料的比表面积为1500～1660m²/g，孔容为1.07～1.15 cm³/g。

本发明中，所述的氨基酸为碱性氨基酸，如可以是赖氨酸、精氨酸、组氨酸等中的至少一种，优选组氨酸。

本发明中，所述的氨基酸的用量为金属有机骨架材料质量的0.01%～5.0%，优选0.1%～2.0%。

本发明中，所述的碳化条件为：在氮气存在下，碳化温度为900～1150℃，碳化时间为5～10小时。