CN106345435B - 一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法 - Google Patents

一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106345435B
CN106345435B CN201610855441.9A CN201610855441A CN106345435B CN 106345435 B CN106345435 B CN 106345435B CN 201610855441 A CN201610855441 A CN 201610855441A CN 106345435 B CN106345435 B CN 106345435B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polydivinylbenezene
organic frame
metal organic
adsorbent
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610855441.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106345435A (zh
Inventor
叶代启
陈建东
吴曾
付名利
吴军良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Geometry Smart City Technology (Guangzhou) Co., Ltd
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201610855441.9A priority Critical patent/CN106345435B/zh
Publication of CN106345435A publication Critical patent/CN106345435A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106345435B publication Critical patent/CN106345435B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/265—Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/223—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material containing metals, e.g. organo-metallic compounds, coordination complexes
    • B01J20/226—Coordination polymers, e.g. metal-organic frameworks [MOF], zeolitic imidazolate frameworks [ZIF]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/25—Coated, impregnated or composite adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Abstract

本发明公开了一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法。该制备方法将配制好的聚二乙烯基苯‑金属盐混合溶液与聚二乙烯基苯‑有机配体溶液快速混合后，超声条件下搅拌，得到固体粉末，洗涤烘干，制得金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂。本发明制备过程简便易行、条件温和。本发明制得的金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂，与常用吸附剂活性炭相比，对VOCs气体的选择性吸附能力大幅提高，尤其是疏水性能得到大幅提高，在多次吸附‑脱附循环后仍能保持良好的吸附性能，是一种具有广泛应用前景的VOCs吸附剂。

Description

一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备 方法
技术领域
本发明涉及挥发性有机化合物吸附净化技术，特别涉及挥发性有机化合物吸附剂的制备方法。
背景技术
挥发性有机化合物（VOCs）的排放是目前面临的重大环境问题之一，对自然环境和人体健康造成严重影响。吸附技术是处理低浓度VOCs最为广泛的处理技术之一，其中吸附剂是吸附技术的关键。高效的吸附剂要求具备大比表面积、高吸附容量、疏水和易再生等特点。目前常用的活性炭吸附剂存在吸附容量低、易燃、难再生和寿命短的缺点，因此急需研发一种更为高效、能迅速实现VOCs吸-脱附循环的吸附材料。而聚二乙烯基苯、金属有机框架均具备大比表面积、高吸附容量，为得到大的VOCs吸附容量、高的VOCs选择性的材料，制备基于聚二乙烯基苯的复合型吸附剂，使复合吸附剂能够综合多种材料的性能，提高复合吸附剂的综合性能。
高分子吸附树脂是近年来发展起来的一种高效的吸附材料，有机骨架使得这类吸附剂对有机物具有较好的选择性，而多孔的结构也十分有利于提高吸附性能。高分子树脂对有机废气有着优良的吸附特性，其吸附容量随着VOCs浓度增加而增加。更为重要的是，有机废气在树脂表面的吸附热较低，吸附过程升温较小，并且本身属于不易燃材料，是有机废气最有潜力的吸附材料之一。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法，所制备的复合型吸附剂对VOCs具有良好的吸附-脱附性能。
为实现上述发明目的，本发明采用高比表面积的聚二乙烯基苯为骨架材料，金属有机框架为改性材料，通过引入金属有机框架到聚二乙烯基苯内外表面，并在常温常压下进行复合，制备一种全新的金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附材料。
本发明目的通过如下技术方案实现。
一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）将聚二乙烯基苯和金属盐常温下超声分散在溶剂中，得到聚二乙烯基苯-金属盐混合溶液；
（2）将聚二乙烯基苯和有机配体常温下超声分散在溶剂中，得到有机配体-聚二乙烯基苯混合溶液；
（3）将聚二乙烯基苯-金属盐混合溶液与有机配体-聚二乙烯基苯混合溶液快速混合后，超声条件下搅拌，得到固体粉末，用溶剂洗涤，烘干，得到所述的金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂。
进一步地，步骤（1）中，所述金属盐包括六水合硝酸锌、九水合硝酸铬或三水合硝酸铜。
更进一步地，所述聚二乙烯基苯与六水合硝酸锌的质量比为1:1.3-5.2。
更进一步地，所述聚二乙烯基苯与九水合硝酸铬的质量比为1:1.13-5.65。
更进一步地，所述聚二乙烯基苯与三水合硝酸铜的质量比为1:0.8-1.5。
进一步地，步骤（2）中，所述有机配体为2-甲基咪唑、对苯二甲酸或均苯三甲酸。
更进一步地，所述聚二乙烯基苯与2-甲基咪唑的质量比为1:0.72-5.00。
更进一步地，所述聚二乙烯基苯与对苯二甲酸的质量比为1：0.47-2.35。
更进一步地，所聚二乙烯基苯与均苯三甲酸的质量比为1:0.3-1.0。
进一步地，步骤（1）、（2）、（3）中，所述溶剂为甲醇、二甲基甲酰胺和去离子水中的一种以上。
进一步地，步骤（3）中，所述超声的功率为200-500W，超声的时间为5min-2h。
进一步地，步骤（3）中，混合溶液超声条件下搅拌后，转移至微波反应器内，在200℃、微波功率300mW下继续保持搅拌15min。
进一步地，得到的金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂中的金属有机框架包括ZIF-8、MIL-101或HKUST-1。
更进一步地，按质量比，金属有机框架为ZIF-8时，聚二乙烯基苯：ZIF-8=1:0.5-2。
更进一步地，金属有机框架为MIL-101时，聚二乙烯基苯：MIL-101=1:0.3-1.5。
更进一步地，金属有机框架为HKUST-1时，聚二乙烯基苯：HKUST-1=1:0.6-1.0。
进一步地，制得的金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂用于VOCs气体的吸附去除，且吸附VOCs气体后在60-150℃加热1-24h脱附再生。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
（1）通过将金属有机框架与聚二乙烯基苯复合得到金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂，相对于活性炭，大大提高了材料的比表面积；
（2）本发明制得的金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂显示出了较强的疏水性和超强的VOCs吸附能力；
（3）本发明制得的金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂显示出对有机分子高的选择性吸附能力；
（4）本发明制得的金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂在多次吸附-脱附循环后，仍能保持良好的吸附性能；
（5）本发明制备过程简便易行，条件温和。
附图说明
图1a和图1b为实施例1制得的ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂扫描电镜图；
图2为实施例2制备的ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂循环吸附-脱附甲苯5次的吸附数据；
图3为实施例3制得的ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂氮气吸附与脱附等温线；
图4为实施例2制备的ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂和实施例5制备的MIL-101/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂吸附甲苯的穿透曲线；
图5为实施例7制备的HKUST-1/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的苯酚静态吸附实验数据。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明不限于以下实施例。
实施例1
（1）称取1.00g聚二乙烯基苯、5.20g六水合硝酸锌分散于20mL甲醇和20mL去离子水混合液中，在室温下超声10min，得到聚二乙烯基苯-硝酸锌混合溶液；
（2）称取1.00g聚二乙烯基苯、2.88g 2-甲基咪唑分散于20mL甲醇中，在室温下超声10min，得到2-甲基咪唑-聚二乙烯基苯混合溶液；
（3）将步骤（1）、（2）的混合溶液快速混合，在超声条件下搅拌45min，超声功率为250W，过滤得到粉末，用甲醇洗涤5次，在60℃下烘干，得到ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂。
得到的ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂中，按质量比，聚二乙烯基苯：ZIF-8=1:2.0。
得到的ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂扫描电镜图如图1a和图1b所示，由图1a和图1b可知，ZIF-8/聚二乙烯基苯材料表面可发现菱形十二面体的ZIF-8均匀分散在聚二乙烯基苯的表面上，聚二乙烯基苯的表面十分粗糙，粗糙的表面使得材料具有超疏水性，同时注意到聚二乙烯基苯具有丰富的孔结构。
得到的ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的BET比表面积为1631m2/g，对甲苯蒸汽吸附6小时的吸附量达到1.81g/g。
实施例2
（1）称取1.00g聚二乙烯基苯、1.30g六水合硝酸锌分散于20mL甲醇和20mL去离子水混合液中，在室温下超声10min，得到聚二乙烯基苯-硝酸锌混合溶液；
（2）称取1.00g聚二乙烯基苯、0.72g 2-甲基咪唑分散于20mL甲醇中，在室温下超声10min，得到2-甲基咪唑-聚二乙烯基苯混合溶液；
（3）将步骤（1）、（2）的混合溶液快速混合，在超声条件下搅拌5min，超声功率为500W，过滤得到粉末，用甲醇洗涤5次，在60℃下烘干，得到ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂。
得到的ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂中，按质量比，聚二乙烯基苯：ZIF-8=1:0.5。
得到的ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的BET比表面积为1201m2/g，通过吸附甲苯穿透曲线（图4）可计算得到ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂对甲苯蒸汽吸附6小时的吸附量达到1.23g/g，进一步对其进行吸附-脱附甲苯实验，循环5次材料的吸附效果基本不变（图2）。
得到的ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的聚二乙烯基苯表面十分粗糙，粗糙的表面使得材料具有超疏水性。
实施例3
（1）称取1.00g聚二乙烯基苯、2.35g六水合硝酸锌分散于20mL甲醇和20mL去离子水混合液中，在室温下超声10min，得到聚二乙烯基苯-硝酸锌混合溶液；
（2）称取1.00g聚二乙烯基苯、5.00g 2-甲基咪唑分散于20mL甲醇中，在室温下超声10min，得到2-甲基咪唑-聚二乙烯基苯混合溶液；
（3）将步骤（1）、（2）的混合溶液快速混合，在超声条件下搅拌60min，超声功率为330W，过滤得到粉末，用甲醇洗涤5次，在60℃下烘干，得到ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂。
得到的ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂中，按质量比，聚二乙烯基苯：ZIF-8=1:0.9。
得到的ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的氮气吸附等温线如图3所示，通过计算可知材料的BET比表面积为1381m2/g；同时经过吸附实验得到材料对甲苯蒸汽吸附6小时的吸附量达到1.46g/g。
得到的ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的聚二乙烯基苯表面十分粗糙，粗糙的表面使得材料具有超疏水性。
实施例4
（1）称取1.00g聚二乙烯基苯、1.13g九水合硝酸铬分散于10mL甲醇和15mL去离子水混合液中，在室温下超声10min，得到聚二乙烯基苯-硝酸铬混合溶液；
（2）称取1.00g聚二乙烯基苯、0.47g对苯二甲酸分散于10mL甲醇和15mL去离子水混合液中，在室温下超声10min，得到对苯二甲酸-聚二乙烯基苯混合溶液；
（3）将步骤（1）、（2）的混合溶液快速混合，在超声条件下搅拌2h，超声功率为500W，将混合液转移至微波反应器内，在200℃、功率300mW下保持搅拌15min，离心得到粉末，用二甲基甲酰胺洗涤10次，在70℃下烘干，得到MIL-101/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂。
得到的ZIF-8/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂中，按质量比，聚二乙烯基苯：MIL-101=1:0.5。
得到的MIL-101/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的BET比表面积为2975m2/g，对甲苯蒸汽吸附6小时的吸附量达到2.05g/g。
得到的MIL-101/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的聚二乙烯基苯表面十分粗糙，粗糙的表面使得材料具有超疏水性。
实施例5
（1）称取1.00g聚二乙烯基苯、5.65g九水合硝酸铬分散于10mL甲醇和15mL去离子水混合液中，在室温下超声10min，得到聚二乙烯基苯-硝酸铬混合溶液；
（2）称取1.00g聚二乙烯基苯、2.35g对苯二甲酸分散于10mL甲醇和15mL去离子水混合液中，在室温下超声10min，得到对苯二甲酸-聚二乙烯基苯混合溶液；
（3）将步骤（1）、（2）的混合溶液快速混合，在超声条件下搅拌2h，超声功率为200W，将混合液转移至微波反应器内，在200℃、功率300mW下保持搅拌15min，离心得到粉末，用二甲基甲酰胺洗涤10次，在70℃下烘干，得到MIL-101/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂。
得到的MIL-101/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂中，按质量比，聚二乙烯基苯：MIL-101=1:1.5。
得到的MIL-101/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的BET比表面积为3849m2/g，通过吸附甲苯穿透曲线（图4）可计算得到MIL-101/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂对甲苯蒸汽吸附6小时的吸附量达到2.61g/g。
得到的MIL-101/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的聚二乙烯基苯表面十分粗糙，粗糙的表面使得材料具有超疏水性。
实施例6
（1）称取1.00g聚二乙烯基苯、2.41g九水合硝酸铬分散于10mL甲醇和15mL去离子水混合液中，在室温下超声10min，得到聚二乙烯基苯-硝酸铬混合溶液；
（2）称取1.00g聚二乙烯基苯、1.00g对苯二甲酸分散于10mL甲醇和15mL去离子水混合液中，在室温下超声10min，得到对苯二甲酸-聚二乙烯基苯混合溶液；
（3）将步骤（1）、（2）的混合溶液快速混合，在超声条件下搅拌2h，超声功率为300W，将混合液转移至微波反应器内，在200℃、功率300mW下保持搅拌15min，离心得到粉末，用二甲基甲酰胺洗涤10次，在70℃下烘干，得到MIL-101/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂。
得到的MIL-101/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂中，按质量比，聚二乙烯基苯：MIL-101=1:0.6。
得到的MIL-101/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的BET比表面积为3226m2/g，对甲苯蒸汽吸附6小时的吸附量达到2.23g/g。
得到的MIL-101/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的聚二乙烯基苯表面十分粗糙，粗糙的表面使得材料具有超疏水性。
实施例7
（1）称取1.00g聚二乙烯基苯、0.90g三水合硝酸铜分散于5mL二甲基甲酰胺、5mL甲醇和5mL去离子水混合液中，在室温下超声10min，得到聚二乙烯基苯-硝酸铜混合溶液；
（2）称取1.00g聚二乙烯基苯、0.30 g均苯三甲酸分散于5mL二甲基甲酰胺、5mL甲醇和5mL去离子水混合液中，在室温下超声10min，得到均苯三甲酸-聚二乙烯基苯混合溶液；
（3）将步骤（1）、（2）的混合溶液快速混合，在间歇超声条件下搅拌30min，超声功率为200W，离心得到粉末，用二甲基甲酰胺洗涤8次，在70℃下烘干，得到HKUST-1/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂。
得到的HKUST-1/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂中，按质量比，聚二乙烯基苯：HKUST-1=1:0.6。
得到的HKUST-1/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的BET比表面积为1833m2/g，对苯酚蒸汽静态吸附6小时的吸附量达到1.42g/g（图5）。
得到的HKUST-1/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的聚二乙烯基苯表面十分粗糙，粗糙的表面使得材料具有超疏水性。
实施例8
（1）称取1.00g聚二乙烯基苯、1.50g三水合硝酸铜分散于5mL二甲基甲酰胺、5mL甲醇和5mL去离子水混合液中，在室温下超声10min，得到聚二乙烯基苯-硝酸铜混合溶液；
（2）称取1.00g聚二乙烯基苯、0.50 g均苯三甲酸分散于5mL二甲基甲酰胺、5mL甲醇和5mL去离子水混合液中，在室温下超声10min，得到均苯三甲酸-聚二乙烯基苯混合溶液；
（3）将步骤（1）、（2）的混合溶液快速混合，在间歇超声条件下搅拌75min，超声功率为500W，离心得到粉末，用二甲基甲酰胺洗涤8次，在70℃下烘干，得到HKUST-1/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂。
得到的HKUST-1/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂中，按质量比，聚二乙烯基苯：HKUST-1=1:1.0。
得到的HKUST-1/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的BET比表面积为2214m2/g，对苯酚蒸汽静态吸附6小时的吸附量达到1.73g/g。
得到的HKUST-1/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的聚二乙烯基苯表面十分粗糙，粗糙的表面使得材料具有超疏水性。
实施例9
（1）称取1.00g聚二乙烯基苯、0.80g三水合硝酸铜分散于5mL二甲基甲酰胺、5mL甲醇和5mL去离子水混合液中，在室温下超声10min，得到聚二乙烯基苯-硝酸铜混合溶液；
（2）称取0.40g聚二乙烯基苯、1.00 g均苯三甲酸分散于5mL二甲基甲酰胺、5mL甲醇和5mL去离子水混合液中，在室温下超声10min，得到均苯三甲酸-聚二乙烯基苯混合溶液；
（3）将步骤（1）、（2）的混合溶液快速混合，在间歇超声条件下搅拌120min，超声功率为300W，离心得到粉末，用二甲基甲酰胺洗涤8次，在70℃下烘干，得到HKUST-1/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂。
得到的HKUST-1/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂中，按质量比，聚二乙烯基苯：HKUST-1=1:0.8。
得到的HKUST-1/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的BET比表面积为1996m2/g，对苯酚蒸汽静态吸附6小时的吸附量达到1.51g/g。
得到的HKUST-1/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的聚二乙烯基苯表面十分粗糙，粗糙的表面使得材料具有超疏水性。
实施例10
复合型吸附剂的再生：将实施例1中吸附饱和了的吸附剂放在60℃下加热20h，得到再生的吸附剂；用再生后的吸附剂吸附甲苯，对甲苯蒸汽6h的吸附容量达到1.3g/g，且吸附剂比表面积和结构基本不发生变化。
实施例11
复合型吸附剂的再生：将实施例2中吸附饱和了的吸附剂放在150℃下加热1h，得到再生的吸附剂；用再生后的吸附剂吸附甲苯，对甲苯蒸汽6h吸附容量达到2.2g/g，且吸附剂比表面积和结构基本不发生变化。
实施例12
复合型吸附剂的再生：将实施例5中吸附饱和了的吸附剂放在100℃下加热5h，得到再生的吸附剂；用再生后的吸附剂吸附甲苯，对甲苯蒸汽6h的吸附容量达到2.5g/g，且吸附剂比表面积和结构基本不发生变化。

Claims (7)

1.一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将聚二乙烯基苯和金属盐常温下超声分散在溶剂中，得到聚二乙烯基苯-金属盐混合溶液；所述金属盐包括六水合硝酸锌、九水合硝酸铬或三水合硝酸铜；所述聚二乙烯基苯与六水合硝酸锌的质量比为1:1.3-5.2，所述聚二乙烯基苯与九水合硝酸铬的质量比为1:1.13-5.65，所述聚二乙烯基苯与三水合硝酸铜的质量比为1:0.8-1.5；
（2）将聚二乙烯基苯和有机配体常温下超声分散在溶剂中，得到有机配体-聚二乙烯基苯混合溶液；所述有机配体为2-甲基咪唑、对苯二甲酸或均苯三甲酸；所述聚二乙烯基苯与2-甲基咪唑的质量比为1:0.72-5.00，所述聚二乙烯基苯与对苯二甲酸的质量比为1：0.47-2.35，所聚二乙烯基苯与均苯三甲酸的质量比为1:0.3-1.0；
（3）将聚二乙烯基苯-金属盐混合溶液与有机配体-聚二乙烯基苯混合溶液快速混合后，超声条件下搅拌，得到固体粉末，用溶剂洗涤，烘干，得到所述的金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂。
2.根据权利要求1所述的一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）、（2）、（3）中，所述溶剂为甲醇、二甲基甲酰胺和去离子水中的一种以上。
3.根据权利要求1所述的一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述超声的功率为200-500W，超声的时间为5min-2h。
4.根据权利要求1所述的一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，混合溶液超声条件下搅拌后，转移至微波反应器内，在200℃、微波功率300mW下继续保持搅拌15min。
5.根据权利要求1所述的一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法，其特征在于，得到的金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂中的金属有机框架包括ZIF-8、MIL-101或HKUST-1。
6.根据权利要求5所述的一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法，其特征在于，按质量比，金属有机框架为ZIF-8时，聚二乙烯基苯：ZIF-8=1:0.5-2.0；金属有机框架为MIL-101时，聚二乙烯基苯：MIL-101=1:0.3-1.5；金属有机框架为HKUST-1时，聚二乙烯基苯：HKUST-1=1:0.6-1.0。
7.根据权利要求1所述的一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法，其特征在于，制得的金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂用于VOCs气体的吸附去除，且吸附VOCs气体后在60-150℃加热1-24h脱附再生。
CN201610855441.9A 2016-09-27 2016-09-27 一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法 Active CN106345435B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610855441.9A CN106345435B (zh) 2016-09-27 2016-09-27 一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610855441.9A CN106345435B (zh) 2016-09-27 2016-09-27 一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106345435A CN106345435A (zh) 2017-01-25
CN106345435B true CN106345435B (zh) 2019-01-18

Family

ID=57865418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610855441.9A Active CN106345435B (zh) 2016-09-27 2016-09-27 一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106345435B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107051463A (zh) * 2017-04-07 2017-08-18 北京化工大学常州先进材料研究院 一种用于催化燃烧VOCs的负载型催化剂的制备方法
CN106984190B (zh) * 2017-05-04 2020-07-10 中能科泰（北京）科技有限公司 一种催化降解挥发性有机物的方法
CN107744800A (zh) * 2017-11-10 2018-03-02 上海应用技术大学 一种用聚偏氟乙烯调控zif‑8‑pvdf复合材料结构和形貌的方法
GB201811915D0 (en) * 2018-07-20 2018-09-05 Mof Tech Limited Process for preparing metal organic frameworks having improved water stability
CN109745957A (zh) * 2019-02-22 2019-05-14 华南理工大学 一种聚二乙烯基苯成型体及其制备方法和应用
CN111203273B (zh) * 2020-01-13 2022-11-29 辽宁大学 基于多孔聚合物PDVB-vim的超疏水型金属有机骨架复合材料及其制备方法和应用
CN113145084A (zh) * 2021-04-16 2021-07-23 常州大学 用于吸附苯类气体的mil-101/pdvb复合材料及其制备方法和应用
CN115414920B (zh) * 2022-09-05 2023-08-08 江苏万贤环境工程有限公司 一种废气处理的吸附树脂及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9375678B2 (en) * 2012-05-25 2016-06-28 Georgia Tech Research Corporation Metal-organic framework supported on porous polymer
CN102757453B (zh) * 2012-07-16 2014-12-17 南开大学 一种多功能稀土金属-有机框架及其制备方法
WO2015025268A1 (en) * 2013-08-22 2015-02-26 Basf Se Method for purifying a mixture comprising liquid hydrocarbons, especially btx, and water
CN104258906A (zh) * 2014-08-27 2015-01-07 绍兴文理学院 一种纳米多孔有机骨架固定酸催化剂及其合成方法
CN105233802B (zh) * 2015-10-19 2017-10-17 南京信息工程大学 一种掺杂l‑精氨酸的铜基金属有机骨架材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106345435A (zh) 2017-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106345435B (zh) 一种金属有机框架/聚二乙烯基苯复合VOCs吸附剂的制备方法
CN102335592B (zh) 金属有机骨架-氧化石墨纳米复合吸附材料及其制备方法
CN105727736B (zh) 以金属有机骨架材料制备催化剂用于脱除二氧化硫的方法
CN104289179B (zh) 一步炭化活化制备凹凸棒石/碳复合材料吸附剂的方法
CN105080490B (zh) 一种铬镁双金属MOFs吸附剂MIL‑101(Cr,Mg)及其制备方法
CN104497055A (zh) 一种金属有机骨架材料的制备及应用
CN104667916A (zh) 一种制备催化湿式氧化催化剂的方法
CN106861758B (zh) 一种用于光催化净化空气的mof催化剂的制备方法
CN109847719A (zh) 一种离子型共聚物复合材料吸附剂及其制备方法和应用
CN106861626B (zh) 一种吸附-光催化双功能材料及其制备方法与在挥发性有机气体治理工艺的应用
CN108704609A (zh) 用于CO吸附分离的单分子层CuCl/活性炭吸附剂制备方法
CN104492373B (zh) 一种用于挥发性有机污染物吸附的硅藻土基复合多孔陶瓷材料及其制备方法
CN102553526B (zh) 一种银修饰磁性碳纳米管去除水中汞离子的方法及其再生方法
CN105749858A (zh) 一氧化碳吸附剂的制备方法
CN108816190A (zh) 一种氧化铝-活性炭复合材料及其制备方法
Zhang et al. Cu-BTC-based composite adsorbents for selective adsorption of CO2 from syngas
CN107970877A (zh) 一种改性多孔氧化铝脱碳剂的制备方法
CN108187628A (zh) 一种煤矸石活化制备co2吸附材料的方法
CN114832785A (zh) 一种新型吸附甲醛复合材料及其制备方法
CN112979983B (zh) 一种表面掺杂多孔ZIF-8的柔性MOFs材料、制备方法及应用
CN110368898A (zh) 一种用于污水处理的活性炭复合材料及其制备方法
EP2907569A1 (en) Regeneration method for cu-btc material
CN109482136A (zh) 一种吸附剂及其制备方法
CN109576003A (zh) 一种从煤气中脱除硫化物并回收硫磺的方法
CN107141398B (zh) 一种4，4′-双酚f分子印迹聚合物的制备方法及应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200213

Address after: 510000 unit 106, first floor, No.7, Kui Longwei street, Wenchong, Huangpu District, Guangzhou, Guangdong Province

Patentee after: Geometry Smart City Technology (Guangzhou) Co., Ltd

Address before: 510640 No. five, 381 mountain road, Guangzhou, Guangdong, Guangzhou, Tianhe District

Patentee before: SOUTH CHINA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY