[发明专利]一种用于H2

说明书

本发明公开了一种用于H₂S气体去除的铬基MOF吸附剂及其制备方法，涉及催化剂设计领域。该吸附剂以硝酸铬和2‑氨基苯二甲酸为反应原料，以水为溶剂，于200℃下反应制得，本发明采用2‑氨基苯二甲酸作为配体合成铬基MOF吸附剂MIL‑101，大大提高了吸附稳定性，多次使用后，吸附效果依然高效；MIL‑101吸附剂结构稳定，不会发生其不可逆结构转变，孔结构稳定，可塑性强；并且在嫁接氨基之后，H₂S的吸附能力显著提高。

技术领域

本发明涉及催化剂设计领域，具体涉及的是一种用于H₂S气体去除的铬基MOF吸附剂及其制备方法。

背景技术

H₂S是一种空气污染物，它具有强烈的刺激性气味的有害气体，人吸入过量会恶心，甚至导致嗅觉麻痹；空气中H₂S含量过高，还会引发酸雨等严重污染后果。因此，生活空气净化过程中除去H₂S异味以及工业中减少H₂S排放都是非常有必要的。

如何高效去除H₂S，一直都是空气净化研究的热点之一。大多数纳米孔沸石分子筛都能有效捕获H₂S气体，但再生需要较高的能耗。金属氧化物去除H₂S的难点在于其不可逆结构转变，难以再生。而使用活性炭作为H₂S吸附剂时，由于其孔连通性较差，导致孔塌陷。MOF材料作为吸附剂虽说因为其孔结构稳定并且可塑性强的特点而能够避免上述缺点，但现有MOF材料在多次使用后，吸附效率会大打折扣，难以保证吸附剂寿命。

发明内容

本发明旨在提供一种用于H₂S气体去除的铬基MOF吸附剂及其制备方法，以解决现有现有MOF材料在多次使用后吸附效率会大打折扣的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于H₂S气体去除的铬基MOF吸附剂，该吸附剂以硝酸铬和2-氨基苯二甲酸为反应原料，以水为溶剂，于200℃下反应制得。

一种用于H₂S气体去除的铬基MOF吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将硝酸铬和2-氨基苯二甲酸在水中溶解、混合均匀；

(2)将混合溶液转移至加热釜，加热到200℃，反应12～48h；

(3)加热完成后，溶液被自然冷却到室温，通过抽滤得到淡绿色固体，洗涤多次后干燥即得到铬基MOF吸附剂。

作为优选地，所述硝酸铬和2-氨基苯二甲酸的摩尔比为1:1。

作为优选地，所述加热釜内涂覆有聚四氟乙烯内衬。

作为优选地，制得的铬基MOF吸附剂在首次使用前，在真空下100℃活化5～10h。

作为优选地，洗涤过程如下：

(1)将淡绿色固体放入DMF中，加热至100℃，搅拌12～48h，去除残留的反应物，过滤得到粗洗产品；

(2)将粗洗产品置于乙醇中，在室温下搅拌18h，以去除孔洞中的DMF，过滤得到绿色固体。

进一步地，过滤得到的绿色固体干燥在200℃真空环境进行，干燥10～24h。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用2-氨基苯二甲酸作为配体合成铬基MOF吸附剂MIL-101，大大提高了吸附稳定性，多次使用后，吸附效果依然高效；MIL-101吸附剂结构稳定，不会发生其不可逆结构转变，孔结构稳定，可塑性强；并且在嫁接氨基之后，H₂S的吸附能力显著提高；