[发明专利]可吸附空气中二氧化碳的胺基金属有机骨架吸附剂及其制备和应用

权利要求书

1.一种可吸附空气中二氧化碳的胺基金属有机骨架吸附剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：

(1)将MOFs、高分子聚合物、扩孔剂均匀分散在有机溶剂中，形成前驱体；

所述MOFs选自IRMOF系列、HKUST系列、UiO系列、MIL系列、CPL系列、ZIF系列、PCN系列中的至少一种，其中的金属离子包括Zn、Zr、Cr、Fe、Co、Cu中的至少一种；

所述高分子聚合物包括聚醚砜、聚醚、聚砜、纤维素、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一种；

(2)将所述前驱体用成型器制成一定厚度形状的材料，然后置于空气中自然相转化成型，接着转移至去离子水中继续相转化，得到金属有机骨架吸附剂；

(3)配制胺类化合物浓度不超过2.5mol/L的胺溶液，将步骤(2)得到的金属有机骨架吸附剂置于所述胺溶液中，搅拌反应一段时间，使所述胺类化合物嫁接至金属有机骨架中，得到所述可吸附空气中二氧化碳的胺基金属有机骨架吸附剂；

所述胺类化合物为N-(2-羟乙基)乙二胺、N,N-二乙基乙醇胺、1乙基-2羟乙基乙二胺、N-乙基-2-羟基-N-(2-羟乙基)乙酰胺、N-乙基苯胺中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述MOFs为MIL-100(Cr)和/或UiO-66。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中：

所述扩孔剂包括聚乙二醇、柠檬酸、碳粉中的至少一种；

所述有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、环丁砜中的至少一种；

所述MOFs与所述高分子聚合物的质量比为1～9:3。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将所述前驱体用成型器制成厚度为100～300微米的材料。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述胺溶液中胺类化合物的浓度为2～2.5mol/L。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述搅拌反应的温度为0～50℃，时间为0.5～24小时。

7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法制备得到的可吸附空气中二氧化碳的胺基金属有机骨架吸附剂。

8.根据权利要求7所述的胺基金属有机骨架吸附剂在吸附二氧化碳中的应用。

9.一种吸附空气中二氧化碳的方法，其特征在于，采用权利要求7所述的胺基金属有机骨架吸附剂吸附空气中二氧化碳。

10.根据权利要求9所述的吸附空气中二氧化碳的方法，其特征在于，吸附温度为0～40℃；

采用常压脱附二氧化碳的方式实现吸附有二氧化碳的所述胺基金属有机骨架吸附剂的再生，脱附温度为70～90℃。