[发明专利]一种微孔快速除湿剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种除湿剂，具体的说是一种微孔快速除湿剂及其制备方法。

背景技术

空气湿度是一个与人们生活和生产有密切关系的重要环境参数，湿度对人体舒适度、产品生产过程、产品质量和产品保存期都有重要意义。尤其在精密仪器、计量仪器、电子和化工等生产过程中，如不对湿度进行控制，会严重影响产品质量、仪器的精密度和使用年限，甚至使电子产品无法运转直至报废。物品在潮湿的环境里存放，会由于霉菌的侵蚀而发霉变质；会使金属生锈、仪表精度下降、绝缘参数降低，给国民经济造成重大的损失。空气除湿已经是普遍存在的问题，随着生产的发展和生活水平的提高，空气除湿已经发展并形成一门新的技术。常用的固体除湿剂有氯化锂、硅胶、分子筛、氧化铝等。其中，氯化锂吸水量大，但吸水时放热量大,影响制冷量，同时有腐蚀性；分子筛亲水能力低；氧化铝吸湿能力仅为硅胶的50%；硅胶吸湿性能良好，经济实用，但吸附大量水后易破裂，且再生温度高，使其应用受到限制。因而，开发高效吸附剂、提高除湿能力、减小设备体积、降低成本成为干燥除湿技术的关键。

近几年，有人开发出具有空洞结构的金属有机配位聚合物，如MOF-5,MOF-177,UiO-66UiO-66-NH₂,HKUST-1,Co/DOBDC,MIL-100,MIL-101,MIL-101-SO₃HandMg-MOF-74等,空洞的存在有利于水分的吸收，用于开发空气除湿剂材料等用途。但MOF-5,MOF-177配合物在水中不稳定，DMOF-1,DMOF-1-NH₂等吸水性较差，这些HKUST-1,Co/DOBDC,UiO-66-NH₂,MIL-100和MIL-101配合物吸水有滞后现象，且这些化合物都有一个致命的缺点就是在吸收水分后很难通过真空干燥除掉水分而不能重复利用。

发明内容

本发明目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种微孔快速除湿剂及其制备方法，所制备的微孔快速除湿剂由4-硝基邻苯二甲酸和含氮配体1,2-二(4-吡啶基)乙烯桥联金属Zn(Ⅱ)而形成的微孔聚合物，该聚合物不仅具有孔洞结构而且具有快速超强的吸水特性；该微孔快速除湿剂可以通过各种干燥方法把吸入的水分除净，反复利用。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种微孔快速除湿剂，以4-硝基邻苯二甲酸、联吡啶配体1,2-二(4-吡啶基)乙烯和金属锌配位形成的，该化合物的结构式为：[Zn₃(4-nph)₂(bpe)₂(OH)₂]_∞，其中配体4-nph为4-硝基邻苯二甲酸，配体bpe为1,2-二(4-吡啶基)乙烯；两种配体的结构简式如下：

4-nphH₂bpe

该除湿剂的晶体属于单斜晶系，空间群为C2/c，晶胞参数为a=16.0250(4)，b=24.5586(3)，c=13.5569(3)，α=90°，β=123.693(2)°，γ=90°，V=4439.12(16)，d=1.515mg/m³，R(int)=0.0168。

该微孔快速除湿剂的配位环境包括三个不同配位形式的Zn原子、两个4-nph^2–阴离子、两个bpe分子和两个羟基OH^–离子。结构拓展则是通过4-nph^2–阴离子上的羧酸氧桥联Zn原子构成一维带状羧酸链，相邻羧酸链则是通过1,2-二(4-吡啶基)乙烯的氮原子配位进一步拓展形成具有孔洞结构的三维结构。所述孔洞占微孔快速除湿剂体积的13.2%。