一种用于脱除乙醇中微量水的新型微孔材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN116571215A

    公开(公告)日:2023-08-11

    申请号:CN202310662980.0

    申请日:2023-06-06

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种用于脱除乙醇中微量水的新型微孔材料及其制备方法;所述的微孔材料为铝基金属–有机框架材料(Al‑MOF),该材料同时具备高稳定性、高的微量水吸附能力与高的乙醇/水分离性能,可实现乙醇/水的高效分离,且合成成本低,制备方法简单;该Al‑MOF材料结构通式为Al(OH)L,其中L为IPA‑N,Al(OH)与L2–自组装构成三维网络结构;所述制备方法为:将可溶性金属铝盐、H2L和反应溶剂按一定比例混合,随后进行水热反应,合成完成后,经抽滤、洗涤、干燥即可得到所述的均相晶体材料。该Al‑MOF材料不仅成功克服了常规材料存在的乙醇/水共吸附难题,还在获得高微量水吸附容量的同时,表现出高的乙醇/水分离选择性,实现了乙醇中微量水的高效脱除。

    一种用于高效分离乙炔/二氧化碳的超高稳定性、低成本金属-有机框架材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113667136B

    公开(公告)日:2022-09-30

    申请号:CN202111056328.1

    申请日:2021-09-09

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: C08G83/00 B01J20/26 B01J20/30

    摘要: 本发明公开了一种具有高稳定性的铝基金属‑有机框架(MOFs)材料的制备方法及其在气体吸附与分离领域的应用;所述的MOFs材料可作为吸附剂实现乙炔/二氧化碳的高效分离。其制备方法通过调控合成过程中反应物与溶剂之间的比例、反应时间与反应温度,提高了整体的反应产率且使得产物具有良好的结晶性和均匀的形貌。微孔Al‑MOFs材料具有优异的化学稳定性和结构多功能性,铝廉价的成本和易于规模化合成的特点极大地推动了该系列材料在气体吸附与分离领域的工业应用进程。

    用于分离乙炔/二氧化碳且兼具“三高”性能的Cu-MOF材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN114805841A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210657977.5

    申请日:2022-06-10

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种用于分离乙炔/二氧化碳且兼具“三高”性能的铜基金属‑有机框架(Cu‑MOF)材料及其制备方法;该材料同时具备高稳定性、高乙炔吸附容量与高分离选择性,可实现乙炔/二氧化碳的高效分离,且制备方法简单,合成温度低;结构通式为Cu4L,其中L为3,6‑二乙基‑1,2,4,5‑四‑(苯基‑3',5'‑二羧酸)苯(简写为H8L),Cu2+与L8‑自组装构成三维网络结构;所述制备方法为:(1)首先合成八羧酸有机配体H8L。(2)其次将金属盐、H8L和有机溶剂混合后加入调节剂,进行水热反应,经抽滤、洗涤、干燥即得。该材料打破了MOF材料乙炔吸附容量与乙炔/二氧化碳分离选择性之间的trade‑off效应,其优异的性能极大地推动了乙炔/二氧化碳吸附与分离领域的进一步发展。

    一种用于高效分离乙炔/二氧化碳的超高稳定性、低成本金属-有机框架材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113667136A

    公开(公告)日:2021-11-19

    申请号:CN202111056328.1

    申请日:2021-09-09

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: C08G83/00 B01J20/26 B01J20/30

    摘要: 本发明公开了一种具有高稳定性的铝基金属‑有机框架(MOFs)材料的制备方法及其在气体吸附与分离领域的应用;所述的MOFs材料可作为吸附剂实现乙炔/二氧化碳的高效分离。其制备方法通过调控合成过程中反应物与溶剂之间的比例、反应时间与反应温度,提高了整体的反应产率且使得产物具有良好的结晶性和均匀的形貌。微孔Al‑MOFs材料具有优异的化学稳定性和结构多功能性,铝廉价的成本和易于规模化合成的特点极大地推动了该系列材料在气体吸附与分离领域的工业应用进程。

    具有优异循环吸脱附性能的高稳定性笼状reo构型Zr-MOF材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN115845804B

    公开(公告)日:2024-08-27

    申请号:CN202211402752.1

    申请日:2022-11-09

    摘要: 本发明公开了一种具有优异循环吸脱附性能的高稳定性笼状reo构型金属–有机框架材料(Zr‑MOF)及其制备方法。所述Zr‑MOF材料结构式为Zr3L2,其中L为PZA或PRA,具有reo拓扑构型的三维结构。该材料采用水热法合成:将PZA或PRA、去离子水和乙酸混合,超声至澄清,在搅拌状态下往反应溶液中滴加锆盐水溶液,加热搅拌,抽滤、洗涤、干燥后得到相应的Zr‑MOF材料。本发明采用去离子水作为反应溶剂,与常用的N,N‑二甲基甲酰胺,N‑甲基‑2‑吡咯烷酮等高沸点有机溶剂相比更为绿色环保,且制备过程方便简单,加热温度低,具备工业上大规模合成的潜力。该材料的笼状三维网络结构中含有大量亲水极性位点,因而可作为水吸附剂从极低湿度空气中吸附水蒸气,可用于超干旱地区的空气集水。

    一种具有超低湿度水吸附性能的羟基化微孔晶体材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN117123194A

    公开(公告)日:2023-11-28

    申请号:CN202311152114.3

    申请日:2023-09-07

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种具有超低湿度水吸附性能的羟基化微孔晶体材料及其制备方法,所述微孔晶体材料具有三维周期性网络结构,结构通式为M6O4(OH)4L6,其中M=Zr或Hf,L为修饰有一个或多个羟基的直线型双羧酸有机配体BDC‑(OH)X(X=1‑4);所述三维周期性网络结构包括直径 的四面体孔笼和直径 的八面体孔笼,利用修饰在BDC配体上具有不同数量的羟基基团实现了晶体材料的羟基化,修饰后的孔道结构内密布‑OH亲水基团,从而能作为吸附剂材料从极低湿度空气中捕获痕量水蒸汽;该羟基化微孔晶体材料在具有良好亲水性的同时,具有较沸石更大的孔容,因此在极低湿度下能实现更高的水吸附容量,在痕量水捕获领域表现出优越的应用潜力。

    一种基于水蒸汽吸附材料的高效吸附式制冷方法

    公开(公告)号:CN116428765A

    公开(公告)日:2023-07-14

    申请号:CN202310325831.5

    申请日:2023-03-30

    IPC分类号: F25B17/08 F25B37/00 C09K5/04

    摘要: 本发明公开了一种基于水蒸汽吸附材料的吸附式制冷方法,该方法以绿色环保的水蒸汽为吸附介质,采用微孔金属–有机框架材料作为吸附剂,利用吸附剂对水的自发吸附使得蒸发器内水分蒸发,从而持续带走外界热量,实现高效的吸附式制冷性能;所述微孔金属–有机框架材料的结构通式为ML,其中M代表Zr4+,L代表有机配体2,5‑PDC。其制备采用低沸点的绿色溶剂,避免了传统MOF材料对高沸点有毒有机溶剂的使用,具有绿色规模化制备的潜力。与商用材料SAPO‑34相比,本发明采用的微孔金属–有机框架材料表现出更加优异的低压吸水性能与吸附式制冷性能,在基于水汽液循环的绿色吸附式制冷领域表现出显著进步和突出创新。

    具有优异循环吸脱附性能的高稳定性笼状reo构型Zr-MOF材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN115845804A

    公开(公告)日:2023-03-28

    申请号:CN202211402752.1

    申请日:2022-11-09

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种具有优异循环吸脱附性能的高稳定性笼状reo构型金属–有机框架材料(Zr‑MOF)及其制备方法。所述Zr‑MOF材料结构式为Zr3L2,其中L为PZA或PRA,具有reo拓扑构型的三维结构。该材料采用水热法合成:将PZA或PRA、去离子水和乙酸混合,超声至澄清,在搅拌状态下往反应溶液中滴加锆盐水溶液,加热搅拌,抽滤、洗涤、干燥后得到相应的Zr‑MOF材料。本发明采用去离子水作为反应溶剂,与常用的N,N‑二甲基甲酰胺,N‑甲基‑2‑吡咯烷酮等高沸点有机溶剂相比更为绿色环保,且制备过程方便简单,加热温度低,具备工业上大规模合成的潜力。该材料的笼状三维网络结构中含有大量亲水极性位点,因而可作为水吸附剂从极低湿度空气中吸附水蒸气,可用于超干旱地区的空气集水。

    用于分离乙炔/二氧化碳且兼具“三高”性能的Cu-MOF材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN114805841B

    公开(公告)日:2022-12-23

    申请号:CN202210657977.5

    申请日:2022-06-10

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种用于分离乙炔/二氧化碳且兼具“三高”性能的铜基金属‑有机框架(Cu‑MOF)材料及其制备方法;该材料同时具备高稳定性、高乙炔吸附容量与高分离选择性,可实现乙炔/二氧化碳的高效分离,且制备方法简单,合成温度低;结构通式为Cu4L,其中L为3,6‑二乙基‑1,2,4,5‑四‑(苯基‑3',5'‑二羧酸)苯(简写为H8L),Cu2+与L8‑自组装构成三维网络结构;所述制备方法为:(1)首先合成八羧酸有机配体H8L。(2)其次将金属盐、H8L和有机溶剂混合后加入调节剂,进行水热反应,经抽滤、洗涤、干燥即得。该材料打破了MOF材料乙炔吸附容量与乙炔/二氧化碳分离选择性之间的trade‑off效应,其优异的性能极大地推动了乙炔/二氧化碳吸附与分离领域的进一步发展。