[发明专利]一种用于水吸附的锆-有机复合物及制备方法与应用

权利要求书

1.一种水吸附锆-有机复合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将锆金属盐与富马酸加入溶剂中，在室温下搅拌均匀形成混合物I：

(2)将添加剂与乙酸混合均匀，并加入到步骤(1)所得混合物I中，在室温下搅拌均匀形成混合物II；

(3)将步骤(2)形成的混合物II在75-120℃之间反应2-24小时，形成沉淀物，冷却降温；

(4)将步骤(3)得到的沉淀物洗涤后，于80-120℃条件下干燥1-24小时；

(5)干燥后所得产物，在60-150℃活化1-24小时，即得；

所述溶剂为水、乙酸、环己烷、四氢呋喃、甲醇中的一种或多种；

所述添加剂选自乙酸乙酯、甲醇、乙酸丁酯、乙醇、吡啶、丙酮、四氢呋喃、正丁醇、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲苯、异丙醇、环己烷与γ-戊内酯中的一种或多种组合。

2.根据权利要求1所述的一种水吸附锆-有机复合物的制备方法，其特征在于，所述锆金属盐为氢氧化锆、碱式碳酸锆和硝酸锆中的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的一种水吸附锆-有机复合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中锆金属盐(以Zr⁴⁺计)、富马酸、水的摩尔比例为0.8-1.2:1:100-240。

4.根据权利要求1所述的一种水吸附锆-有机复合物制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中添加剂加入量为所加乙酸量的0.5-60wt％；所述乙酸的加入量与步骤(1)中溶剂的重量比为0.5-1.5。

5.根据权利要求1所述的一种水吸附锆-有机复合物制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中洗涤的溶剂为环己烷、四氢呋喃、甲醇、乙醇和水中的一种或多种组合。

6.一种水吸附锆-有机复合物，其特征在于，由权利要求1～5任一项所述制备方法制备得到。

7.根据权利要求6所述的一种水吸附锆-有机复合物，其特征在于，所述锆-有机复合物为多孔材料，BET比表面积为200-750m²/g，优选为300-600m²/g，平均孔径为0.4-4nm，优选为1.0-2.0nm，比重为1.0-2.0g/ml。

8.根据权利要求6所述的一种水吸附锆-有机复合物，其特征在于，所述锆-有机复合物在常压、室温下水蒸汽的吸附量为18-40wt％，优选为25-40wt％；相对湿度小于80％时甲苯吸附容量为0.6-1.2mmol/g，优选为0.8-1.2mmol/g。

9.根据权利要求6所述的一种水吸附锆-有机复合物，其特征在于，所述锆-有机复合物吸附水的常压脱附温度为40-120℃，优选为50-80℃。

10.权利要求6所述的一种水吸附锆-有机复合物应用，其特征在于，锆-有机复合物适用于工业与生活中的水吸附过程，包括湿度调节与除湿过程，以及有毒有害VOCs的吸附净化过程。