[发明专利]锆基金属有机框架材料选择性吸附分离己糖的方法

说明书

本公开提出了一种锆基金属有机框架材料选择性吸附分离己糖的方法，包括：将锆基金属有机框架材料加入含有己糖的混合溶液中进行吸附，在锆基金属有机框架材料吸附达到平衡后，分离锆基金属有机框架材料，实现选择性吸附分离己糖。显著提高了对己糖吸附和分离的效果，为己糖的分离提供了新的吸附剂选择，可以应用于工业果葡分离中以提高分离效率，降低成本。

技术领域

本公开属于新材料领域，具体涉及锆基金属有机框架材料吸附己糖的应用。

背景技术

己糖(Hexose)又称六碳糖，在自然界分布最广，数量也最多，己糖作为单糖的一种，是食品工业和化学工业的重要平台化合物，能够转化为多种下游化合物。但是以葡萄糖、果糖为代表的己糖经常以混合物的形式存在，由于己糖的物理性质相似，因此有效分离十分具有挑战性。而工业上分离果糖-葡萄糖混合物也是一种重要的应用需求。

目前，已有大量的己糖分离方法被报道，如结晶分离法、离子交换膜分离法、离子液体萃取分离法和色谱分离法等。其中，连续色谱分离法是工业上用于己糖分离的最重要、最成熟的方法之一，已成功被商业化应用。连续色谱分离法核心的吸附剂材料有离子交换树脂、分子筛、氧化铝等，其中，离子交换树脂因其耐腐蚀、强度高、吸附能力和选择性相对较高等优点，被认为是一种适用于吸附分离己糖的吸附剂，并被广泛商业应用。然而，其分离因子始终局限在1.1～1.5之间。因此，开发具有更高己糖分离选择性的吸附剂材料对提高己糖的分离效率具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，为解决相关技术中的所述以及其他方面的至少一种技术问题，本公开提出了一种锆基金属有机框架材料选择性吸附分离己糖的方法。以具有孔隙结构的锆基金属有机框架材料选择性吸附分离己糖，从而有效提高对己糖分子的吸附分离。

在本公开的一个方面，提出了一种锆基金属有机框架材料选择性吸附分离己糖的方法，包括：将锆基金属有机框架材料加入含有己糖的混合溶液中进行吸附，在锆基金属有机框架材料吸附达到平衡后，分离锆基金属有机框架材料，实现选择性吸附分离己糖。

根据本公开实施例，锆基金属有机框架材料包括锆基金属节点和与锆基金属节点配位连接的有机配体，有机配体为包含对称四齿羧酸基团的有机配体。

根据本公开实施例，选择性吸附分离己糖包括：通过不同己糖组分在锆基金属有机框架材料孔道内扩散速率的差异实现分离。

根据本公开实施例，上述锆基金属有机框架材料选择性吸附分离己糖的方法，还包括：将分离后的锆基金属有机框架材料经过再生、活化，重复吸附操作，实现锆基金属有机框架材料循环选择性吸附分离己糖。

根据本公开实施例，己糖包括葡萄糖和果糖，己糖的混合溶液中己糖的质量浓度为5～500g/L。

根据本公开实施例，锆基金属有机框架材料的使用剂量为1～500g/L。

根据本公开实施例，吸附操作的吸附温度为0～100℃，吸附时间为5分钟～72小时。

根据本公开实施例，再生操作包括将分离后的锆基金属有机框架材料加入再生试剂中，浸泡1分钟～24小时。

根据本公开实施例，再生试剂包括水、乙醇、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、C1～C6烷烃醇、乙腈、丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯；再生试剂的用量范围包括5～5000mL/g。

根据本公开实施例，活化操作为将再生后的锆基金属有机框架材料置于真空环境中，在温度为25～250℃的条件下，真空干燥1～24小时。