[发明专利]酸性气体在功能化的金属-有机骨架中的协同化学吸附

摘要

一种用于酸性气体分离的系统和方法，使用金属原子配位结合于多位链接剂形成的多孔骨架，且链接剂上功能化有暴露氮原子于孔体积之中从而形成吸附位点的碱性氮配位体。金属‑有机骨架上的相邻碱性氮配位体能够从一个配位体上形成铵并从另一个配位体上形成氨基甲酸酯。一个氨基甲酸铵对的形成影响相邻吸附位点上的氨基甲酸铵的形成。酸性气体在吸附位点上的吸附形成多个氨基甲酸铵离子对的共价链接凝聚物。通过选择配位体、金属和多位链接剂材料来调节金属‑配位体键强度，能够调节酸性气体吸附等温线从而使阶梯位置与气体混合物流中酸性气体的分压相匹配。

主权项

一种用于酸性气体分离的方法，所述方法包括：(a)确定气体混合物流中酸性气体的浓度；(b)制备金属原子结合于多位有机链接剂的多孔金属有机骨架；(c)选择能够以一定的结合强度与所述有机骨架的未饱和金属离子相结合的碱性氮配位体；(d)将所述碱性氮配位体结合于配位未饱和金属离子，所述配位未饱和金属离子将氮原子暴露于所述骨架的孔体积之中；以及(e)使所述骨架与气体混合物流相接触；(f)其中酸性气体被吸附至所述碱性氮配位体上；并且(g)其中生成的等温线的阶梯位置与所述气体混合物流中的酸性气体的浓度相匹配。