CN110496604A - 一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110496604A
CN110496604A CN201910652086.9A CN201910652086A CN110496604A CN 110496604 A CN110496604 A CN 110496604A CN 201910652086 A CN201910652086 A CN 201910652086A CN 110496604 A CN110496604 A CN 110496604A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
cobalt
carbon dioxide
organic frame
dioxide adsorbent
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.)
Granted
Application number
CN201910652086.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110496604B (zh
Inventor
何炽
陈长伟
马牧笛
程雁
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.)
Shaanxi Yuteng Energy And Environmental Protection Technology Co ltd
Original Assignee
Xian Jiaotong University
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 Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CN201910652086.9A priority Critical patent/CN110496604B/zh
Publication of CN110496604A publication Critical patent/CN110496604A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110496604B publication Critical patent/CN110496604B/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
    • 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
    • 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
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • 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
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B01J20/28066—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being more than 1000 m2/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • 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
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料及其制备方法与应用，将镍盐和钴盐溶于水形成溶液A；将2,5‑二羟基对苯二甲酸溶于含有乙醇和N，N‑二甲基甲酰胺的溶液中形成溶液B；将溶液A和溶液B混合均匀，得到混合溶液，然后将混合溶液于微波紫外超声波三位一体合成反应仪中加热反应后于真空条件下活化处理，得到双金属有机框架二氧化碳吸附材料。该材料有均一、规则、分散的微观形貌，大的比表面积，高的微孔容量和极高的CO2吸附容量，并且制备工艺简单、吸附条件温和、吸附量大，好的选择性、可重复利用。

Description

一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料及其制备方法与 应用
技术领域
本发明涉及一种CO2吸附材料，具体涉及一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料及其制备方法与应用。
背景技术
CO2作为温室气体的重要成员之一其主要来源于化石燃料的燃烧。近年来不断持续上升的CO2浓度引起了一系列的气候和环境问题如：全球气候变暖、冰川融化、海平面上升、病虫害等。CO2捕捉和储存技术(CCS)被视为降低大气中CO2浓度的有效途径之一备受研究者们的关注。现有的几种技术已经应用于化石燃料燃烧后尾气中CO2的捕集，包括物理吸附，化学吸收和膜分离。其中膜分离技术成本价格昂贵，化学吸收能耗高，目前用多孔材料作为固体吸附剂利用物理吸附的方法捕集CO2是一种绿色，经济环保的方法，得到了广泛的应用。
多孔固体物理吸附材料包括活性炭、分子筛、金属有机框架(MOFs)等，MOFs是最近十几年来发现的一种新型多孔材料，其主要由金属离子(Mn+)与有机链(L-)通过配位键作用形成的一种多孔的框架结构(MLn)。由于其具有发达的孔隙、巨大的比表面积和孔容、可调节的孔径、良好的热稳定性和化学稳定性、存在多种不饱和配位键表现出优良的吸附性能等，此外许多的MOFs材料具有呼吸特性，能使吸附在其孔隙内的CO2通过改变外界环境条件而实现吸脱附循环其自身的物化结构性质保持稳定。MOFs材料是当前的研究热点。近期研究显示，MOF-74对CO2的吸附研究最为频繁是因为在MOF-74合成过程中形成6配位的三维框架结构其中位于孔道内侧与小分子(水，乙醇)作用的配位键易断裂得到5配位的不饱和框架结构，此外MOF-74含有丰富的微孔孔道。然而在多数情况下，MOF-74的合成过程复杂，耗时长，微观形貌难以控制和CO2吸附容量低。为了克服上述不足，Thomas等人通过N，N-二甲基乙烯基二胺对MOF-74进行改性其CO2吸附容量在25℃1bar下为3.86mmol/g。Howe等人合成Mg-Ni-MOF-74具有高的抗水性能。Villajos等人构建的Co/Ni-MOF-74在吸附H2过程中拥有高的吸附热(Qst)这可以与双金属键的协同作用有关。
但是采用上述方法时，氨基难引入或者引入量低；易堵塞框架结构中的孔道而使得CO2吸附容量低，双金属MOF-74拥有优良的吸附作用特别是对于小分子气体，但目前研究的相对于单金属的MOF-74还比较少，特别是在CO2吸附方面。
发明内容
为克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料及其制备方法与应用。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料的制备方法，将镍盐和钴盐溶于水形成溶液A；
将2,5-二羟基对苯二甲酸溶于含有乙醇和N，N-二甲基甲酰胺的溶液中形成溶液B；
将溶液A和溶液B混合均匀，得到混合溶液，然后将混合溶液于微波紫外超声波三位一体合成反应仪中加热至110～140℃反应20min～60min，过滤、洗涤后烘干，然后于真空条件下活化处理，得到双金属有机框架二氧化碳吸附材料；
本发明进一步的改进在于，镍盐为硝酸镍，钴盐为乙酸钴。
本发明进一步的改进在于，溶液A中硝酸镍和乙酸钴的质量比为1:(1～6)。
本发明进一步的改进在于，水、乙醇和N，N-二甲基甲酰胺的体积比1：(0.5～3)：(1～5)。
本发明进一步的改进在于，硝酸镍和乙酸钴的总质量与2,5-二羟基对苯二甲酸的质量比为(3～6)：1
本发明进一步的改进在于，混合溶液中硝酸镍和乙酸钴总的质量分数为0.5～3％
本发明进一步的改进在于，活化处理的温度为200～250℃，时间为4～6h。
一种根据上述方法制得的钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料。
一种根据上述方法制得的钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料在室温常压下吸附工业CO2中的应用。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：本发明采用微波辅助快速加热的方法能够大大的降低合成钴镍双金属有机框架所需时间，合成工艺简便易行。采用2,5-二羟基对苯二甲酸为有机链与过渡金属离子形成的MOF-74具有丰富的微孔和不饱和配位键。通过调节金属盐前驱体的加入质量比能得到不同微观形貌的MOFs。结果表明微波快速加热合成的MOF-74与其它方法如水热法、溶剂热法和普通冷凝回流加热法相比，不仅合成所需时间短节约了时间和能源，微波合成的MOF-74还具有均匀、分散、规整的微观形貌。其中，当钴镍前驱体质量比为1:1时得到的Co-Ni-MOF-74的比表面积高达1147m2/g，t-Plot(吸附)微孔体积为0.47cm3/g，占总孔容0.54cm3/g的87.0％。在1bar下0℃和25℃的CO2吸附量分别为8.3mmol/g和6.7mmol/g，而在相应条件下N2的吸附量为1.4mmol/g和0.68mmol/g。该材料制备工艺简单、吸附条件温和、吸附量大，好的选择性、可重复利用，对新型高效工业CO2吸附材料的发展有较高的参考和研究价值。
本发明制备出来一系列Co-Ni-MOF-74发现当钴镍原料加入质量为1:1时得到的双金属有机框架具有均一、规则、分散的微观形貌，大的比表面积，高的微孔容量和极高的CO2吸附容量。
进一步的，钴镍同属于第八族相邻的两元素具有相同的原子半径易于在金属框架中相互替换从而能产生出更多的金属不饱和键有利于CO2吸附。
附图说明
图1为本发明中不同质量比的Co-Ni-MOF-74的场发射电子显微镜(FE-SEM)照片；其中，(a)为Ni-MOF-74，(b)为Co-Ni-MOF-74，(c)为Co-MOF-74。
图2为本发明中对比例1、对比例2以及实施例1的Co-Ni-MOF-74的N2吸脱附曲线；
图3为本发明中对比例1、对比例2以及实施例1的Co-Ni-MOF-74的X射线衍射(XRD)谱图；
图4为本发明中对比例1、对比例2以及实施例1的Co-Ni-MOF-74的傅里叶变换红外光(FT-IR)谱图；
图5为本发明中对比例1、对比例2以及实施例1的Co-Ni-MOF-74的X射线光电子能谱(XPS)的全谱图；
图6为本发明中对比例1、对比例2以及实施例1的Co-Ni-MOF-74在0℃下的CO2静态吸脱附曲线；
图7为本发明中对比例1、对比例2以及实施例1的Co-Ni-MOF-74在25℃下的CO2静态吸脱附曲线；
图8为本发明中钴镍质量比为1:1时Co-Ni-MOF-74的CO2与N2的静态吸脱附曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
本发明采用微波快速加热法制备钴镍双金属有机框架，以硝酸镍和乙酸钴为金属离子源，2,5-二羟基对苯二甲酸为有机配位链，超纯水，无水乙醇和DMF为反应溶剂。
首先，配制溶液A：将1.5g金属盐前驱体含硝酸镍和乙酸钴(质量比1:1)加入到50mL超纯水中，在室温下强力搅拌形成均一溶液A；
配制溶液B：向50mL无水乙醇和50mL DMF的混合溶液中加入0.5g 2,5-二羟基对苯二甲酸搅拌均匀，得到溶液B；
将溶液A和溶液B混合超声振荡10min，得到均一溶液，然后于微波紫外超声波三位一体合成反应仪中利用微波辅助加热至110-140℃反应20min-60min，过滤、洗涤后烘干，然后于真空条件下200～250℃下活化处理4～6h，得到具有丰富微孔和不饱和配位键的Co-Ni-MOF-74。
将本发明的钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料进行活化后，再应用于室温常压下吸附工业CO2中，其中，活化过程为：将钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料在真空条件下200～250℃活化除去框架孔道中的残余水，乙醇及DMF。
实施例1
微波快速加热法制备钴镍双金属有机框架：
将含有1.5g硝酸镍和乙酸钴(硝酸镍和乙酸钴的质量比为1:1)金属盐前驱体与50mL的超纯水形成均一溶液A；
0.5g 2,5-二羟基对苯二甲酸溶于50mL无水乙醇和50mL DMF的混合溶液中，得到溶液B。
后将A和B溶液超声振荡混合均匀。将上述混合溶液于微波紫外超声波三位一体合成反应仪中利用微波辅助加热至140℃反应1小时，过滤、洗涤后烘干，然后在于真空条件下200～250℃下活化4～6小时，得到一系列具有丰富微孔和不饱和配位键的Co-Ni-MOF-74。
对比例1
与实施例1中不同在于，硝酸镍和乙酸钴的质量比为1:0。
对比例2
与实施例1中不同在于，硝酸镍和乙酸钴的质量比为0:1。
对比例1、对比例2与实施例1的Co-Ni-MOF-74的CO2和N2静态变压吸附：
将实施例1、对比例1以及对比例2中所得不同质量比的Co-Ni-MOF-74在200℃下真空干燥除水，然后在孔径与比表面积分析仪上进行变压吸附，通过冰水浴控制吸脱附温度得到0℃和25℃下CO2变压吸脱附曲线，见图6。将吸附过程中的吸附质变换为N2得到Co-Ni-MOF-74(1:1)的N2变压吸脱附曲线，见图7。
采用X射线衍射仪、氮气吸脱附比表面积测定仪和傅里叶红外变换光谱仪对实施例1、对比例1以及对比例2所合成的双金属MOF-74进行多方面的表征。
从图1可以看出随着乙酸钴的质量不断增加所得到的Co-Ni-MOF-74的颗粒粒径逐渐变大，其颗粒间的粘结程度也相应加大，这是由于Co相比于Ni易与2,5-二羟基对苯二甲酸配位，晶体生长速率要大于成核速率，从而形成无规则、粘结态的Co-Ni-MOF-74。
从图2可以看出Co-Ni-MOF-74(1:1)在低压下(P/P0＝0.01)的N2吸附量要明显高于Co-MOF-74和Ni-MOF-74，表明Co-Ni-MOF-74(1:1)中所含微孔的数量要高，而微孔数量的多少也往往决定于了吸附剂对CO2的吸附容量，微孔越多越有利于吸附CO2。表1为本发明所合成MOF-74的一些结构参数及CO2的吸附容量。
表1 MOF-74材料的结构参数及在1bar，0℃和25℃下的CO2的吸附容量
从表1中可得Co-Ni-MOF-74的比表面积为1147m2/g，微孔体积为0.47cm3/g，要高于Ni-MOF-74的比表面积574m2/g，微孔体积0.19cm3/g和Co-MOF-74的比表面积446m2/g，微孔体积0.17cm3/g。
从图3和图4可以看出本发明所合成出的一系列钴镍双金属有机框架与文献报道的MOF-74的XRD和FT-IR结果是一致的，说明微波快速加热方法成功的合成了Co-Ni-MOF-74。
从图5的XPS全谱中可以明显看到Co、Ni、C和O元素特征峰的出现。
图6和图7为不同温度下Ni-MOF-74，Co-Ni-MOF-74(1:1)和Co-MOF-74的CO2静态变压吸附曲线，在1bar，0℃下CO2吸附量分别为4.0mmol/g，8.3mmol/g和5.0mmol/g；在1bar，25℃下CO2吸附量分别为3.2mmol/g，6.7mmol/g和4.1mmol/g。由图6和图7可以看出钴镍双金属有机框架比钴和镍单金属有机框架的CO2吸附容量要高得多。这主要来源于钴镍双金属间能进行相互替换产生较多的微孔及不饱和5配位键，有利于CO2的吸附。
图8为Co-Ni-MOF-74(1:1)的N2与CO2在25℃下的吸脱附曲线。从图8中可以看出每条吸附曲线对应的脱附曲线是相互重叠的，说明Co-Ni-MOF-74(1:1)的吸附过程属于物理吸附过程，且易于脱附，可循环使用该吸附剂。在1bar，25℃下N2的吸附容量为0.68mmol g-1大约为相应条件下CO2吸附容量的1/10倍，说明Co-Ni-MOF-74(1:1)具有好的CO2吸附选择性。
从CO2吸脱附曲线可以看出，CO2吸附曲线分支与脱附曲线分支能完全重合，表明此材料可以通过改变外界气体压力从而改变CO2分压对CO2进行循环吸附，即可以实现重复利用。
实施例2
一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料的制备方法为：将硝酸镍和乙酸钴溶于水形成溶液A；其中，溶液A中硝酸镍和乙酸钴的质量比为1:1。
将2,5-二羟基对苯二甲酸溶于含有乙醇和N，N-二甲基甲酰胺的溶液中形成溶液B；
将溶液A和溶液B混合均匀，得到混合溶液，然后将混合溶液于微波紫外超声波三位一体合成反应仪中加热至110℃反应60min，过滤、洗涤后烘干，然后于真空条件下在200℃下活化处理6h，得到双金属有机框架二氧化碳吸附材料；
其中，水、乙醇和N，N-二甲基甲酰胺的体积比1：0.5：5；硝酸镍和乙酸钴的总质量与2,5-二羟基对苯二甲酸的质量比为3：1；混合溶液中硝酸镍和乙酸钴总的质量分数为3％。
实施例3
一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料的制备方法为：将硝酸镍和乙酸钴溶于水形成溶液A；其中，溶液A中硝酸镍和乙酸钴的质量比为1:6。
将2,5-二羟基对苯二甲酸溶于含有乙醇和N，N-二甲基甲酰胺的溶液中形成溶液B；
将溶液A和溶液B混合均匀，得到混合溶液，然后将混合溶液于微波紫外超声波三位一体合成反应仪中加热至120℃反应40min，过滤、洗涤后烘干，然后于真空条件下在250℃下活化处理4h，得到双金属有机框架二氧化碳吸附材料；
其中，水、乙醇和N，N-二甲基甲酰胺的体积比1：3：3；硝酸镍和乙酸钴的总质量与2,5-二羟基对苯二甲酸的质量比为4：1；混合溶液中硝酸镍和乙酸钴总的质量分数为0.5％。
实施例4
一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料的制备方法为：将硝酸镍和乙酸钴溶于水形成溶液A；其中，溶液A中硝酸镍和乙酸钴的质量比为1:4。
将2,5-二羟基对苯二甲酸溶于含有乙醇和N，N-二甲基甲酰胺的溶液中形成溶液B；
将溶液A和溶液B混合均匀，得到混合溶液，然后将混合溶液于微波紫外超声波三位一体合成反应仪中加热至140℃反应20min，过滤、洗涤后烘干，然后于真空条件下在220℃下活化处理5h，得到双金属有机框架二氧化碳吸附材料；
其中，水、乙醇和N，N-二甲基甲酰胺的体积比1：1：4；硝酸镍和乙酸钴的总质量与2,5-二羟基对苯二甲酸的质量比为5：1；混合溶液中硝酸镍和乙酸钴总的质量分数为2％。
实施例5
一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料的制备方法为：将硝酸镍和乙酸钴溶于水形成溶液A；其中，溶液A中硝酸镍和乙酸钴的质量比为1:3。
将2,5-二羟基对苯二甲酸溶于含有乙醇和N，N-二甲基甲酰胺的溶液中形成溶液B；
将溶液A和溶液B混合均匀，得到混合溶液，然后将混合溶液于微波紫外超声波三位一体合成反应仪中加热至150℃反应30min，过滤、洗涤后烘干，然后于真空条件下在230℃下活化处理5h，得到双金属有机框架二氧化碳吸附材料；
其中，水、乙醇和N，N-二甲基甲酰胺的体积比1：2：1；硝酸镍和乙酸钴的总质量与2,5-二羟基对苯二甲酸的质量比为6：1；混合溶液中硝酸镍和乙酸钴总的质量分数为1％。
本发明中活化能够得到富含微孔及不饱和5配位的MOFs。吸附材料为多孔MOF-74，双金属Co-Ni-MOF-74由许多均一、规整的小颗粒堆积而成具有高的比表面积(1147m2/g)、高的微孔孔容(0.47cm3/g)，好的CO2选择性(CO2/N2＝10，25℃，1bar)，可用于工业CO2的高效吸附。

Claims (9)

1.一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，将镍盐和钴盐溶于水形成溶液A；
将2,5-二羟基对苯二甲酸溶于含有乙醇和N，N-二甲基甲酰胺的溶液中形成溶液B；
将溶液A和溶液B混合均匀，得到混合溶液，然后将混合溶液于微波紫外超声波三位一体合成反应仪中加热至110～140℃反应20min～60min，过滤、洗涤后烘干，然后于真空条件下活化处理，得到双金属有机框架二氧化碳吸附材料。
2.根据权利要求1所述的一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，镍盐为硝酸镍，钴盐为乙酸钴。
3.根据权利要求2所述的一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，溶液A中硝酸镍和乙酸钴的质量比为1:(1～6)。
4.根据权利要求1所述的一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，水、乙醇和N，N-二甲基甲酰胺的体积比1：(0.5～3)：(1～5)。
5.根据权利要求1所述的一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，硝酸镍和乙酸钴的总质量与2,5-二羟基对苯二甲酸的质量比为(3～6)：1。
6.根据权利要求1所述的一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，混合溶液中硝酸镍和乙酸钴总的质量分数为0.5～3％。
7.根据权利要求1所述的一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，活化处理的温度为200～250℃，时间为4～6h。
8.一种根据权利要求1-7中任意一项所述方法制得的钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料。
9.一种根据权利要求1-7任意一项所述方法制得的钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料在室温常压下吸附工业CO2中的应用。
CN201910652086.9A 2019-07-18 2019-07-18 一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料及其制备方法与应用 Active CN110496604B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910652086.9A CN110496604B (zh) 2019-07-18 2019-07-18 一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910652086.9A CN110496604B (zh) 2019-07-18 2019-07-18 一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110496604A true CN110496604A (zh) 2019-11-26
CN110496604B CN110496604B (zh) 2020-10-27

Family

ID=68586527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910652086.9A Active CN110496604B (zh) 2019-07-18 2019-07-18 一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110496604B (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111375385A (zh) * 2020-03-05 2020-07-07 大连理工大学 一种双金属有机骨架吸附剂的制备方法及其应用
CN111774038A (zh) * 2020-07-24 2020-10-16 山东建筑大学 一种微孔/介孔/大孔复合孔隙铁钴双金属有机骨架材料的制备方法和应用
CN112403440A (zh) * 2020-11-18 2021-02-26 山西大学 一种磁性可回收CoNi-MOFs@GR吸附剂及制备方法和对有机染料的吸附应用
CN112452357A (zh) * 2020-10-27 2021-03-09 湖北大学 一种微波超声波协同辅助制备球形双金属MCo-MOFs催化材料的制备方法
CN112675720A (zh) * 2020-12-10 2021-04-20 石河子大学 基于双金属片状材料填充的混合基质膜的制备方法及应用
CN112853371A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 大连理工大学 一种多孔钴/镍掺杂碳中空结构材料、其制备方法及应用
CN113000067A (zh) * 2021-01-12 2021-06-22 山东科技大学 一种双金属混合配体金属有机框架光催化剂及其制备方法
CN113321813A (zh) * 2021-06-03 2021-08-31 西安近代化学研究所 一种Co基MOF@MOF材料的制备方法及应用
CN113578275A (zh) * 2021-08-10 2021-11-02 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 一种用于NOx气体去除的锰钴二元金属基MOF吸附剂及其制备方法
CN113683784A (zh) * 2021-08-30 2021-11-23 西安理工大学 金属有机骨架二氧化碳吸附材料的制备方法及应用
CN115041172A (zh) * 2022-06-02 2022-09-13 宁波工程学院 一种固溶体微米棒光催化剂的制备方法和应用
CN115350706A (zh) * 2022-08-29 2022-11-18 南京信息工程大学 一种co2加氢热催化的三元金属mof衍生催化剂制备方法
CN116037078A (zh) * 2023-01-07 2023-05-02 昆明理工大学 一种新型多金属mof材料及其制备方法及其应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130032160A1 (en) * 2011-08-01 2013-02-07 Bromberg Lev E Porous Catalytic Matrices for Elimination of Toxicants Found in Tobacco Combustion Products
CN106674290A (zh) * 2016-11-21 2017-05-17 哈尔滨工业大学 一种单分散钴镍复合的mof‑74的制备方法
CN107601580A (zh) * 2017-09-22 2018-01-19 合肥工业大学 一种利用金属有机骨架作为前驱体制备镍钴氧化物的方法及其用途
US10182593B2 (en) * 2011-08-01 2019-01-22 Massachusetts Institute Of Technology Porous catalytic matrices for elimination of toxicants found in tobacco combustion products
CN109622054A (zh) * 2019-02-12 2019-04-16 济南大学 一种半导体纳米粒子/碳点多孔整体催化剂的制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130032160A1 (en) * 2011-08-01 2013-02-07 Bromberg Lev E Porous Catalytic Matrices for Elimination of Toxicants Found in Tobacco Combustion Products
US10182593B2 (en) * 2011-08-01 2019-01-22 Massachusetts Institute Of Technology Porous catalytic matrices for elimination of toxicants found in tobacco combustion products
CN106674290A (zh) * 2016-11-21 2017-05-17 哈尔滨工业大学 一种单分散钴镍复合的mof‑74的制备方法
CN107601580A (zh) * 2017-09-22 2018-01-19 合肥工业大学 一种利用金属有机骨架作为前驱体制备镍钴氧化物的方法及其用途
CN109622054A (zh) * 2019-02-12 2019-04-16 济南大学 一种半导体纳米粒子/碳点多孔整体催化剂的制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JINTU FRANCIS KURISINGAL等: ""Microwave-induced synthesis of a bimetallic charge-transfer metal organic framework: a promising host for the chemical fixation of CO2"", 《CATAL. SCI. TECHNOL.》 *
张丙凯等: ""CO2在金属有机骨架材料M-MOF-74 的吸附机理"", 《燃烧科学与技术》 *

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111375385B (zh) * 2020-03-05 2023-05-02 大连理工大学 一种双金属有机骨架吸附剂的制备方法及其应用
CN111375385A (zh) * 2020-03-05 2020-07-07 大连理工大学 一种双金属有机骨架吸附剂的制备方法及其应用
CN111774038A (zh) * 2020-07-24 2020-10-16 山东建筑大学 一种微孔/介孔/大孔复合孔隙铁钴双金属有机骨架材料的制备方法和应用
CN111774038B (zh) * 2020-07-24 2023-05-23 山东建筑大学 一种微孔/介孔/大孔复合孔隙铁钴双金属有机骨架材料的制备方法和应用
CN112452357A (zh) * 2020-10-27 2021-03-09 湖北大学 一种微波超声波协同辅助制备球形双金属MCo-MOFs催化材料的制备方法
CN112403440A (zh) * 2020-11-18 2021-02-26 山西大学 一种磁性可回收CoNi-MOFs@GR吸附剂及制备方法和对有机染料的吸附应用
CN112675720A (zh) * 2020-12-10 2021-04-20 石河子大学 基于双金属片状材料填充的混合基质膜的制备方法及应用
CN112853371A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 大连理工大学 一种多孔钴/镍掺杂碳中空结构材料、其制备方法及应用
CN113000067A (zh) * 2021-01-12 2021-06-22 山东科技大学 一种双金属混合配体金属有机框架光催化剂及其制备方法
CN113321813A (zh) * 2021-06-03 2021-08-31 西安近代化学研究所 一种Co基MOF@MOF材料的制备方法及应用
CN113321813B (zh) * 2021-06-03 2022-06-10 西安近代化学研究所 一种Co基MOF@MOF材料的制备方法及应用
CN113578275A (zh) * 2021-08-10 2021-11-02 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 一种用于NOx气体去除的锰钴二元金属基MOF吸附剂及其制备方法
CN113683784A (zh) * 2021-08-30 2021-11-23 西安理工大学 金属有机骨架二氧化碳吸附材料的制备方法及应用
CN115041172A (zh) * 2022-06-02 2022-09-13 宁波工程学院 一种固溶体微米棒光催化剂的制备方法和应用
CN115041172B (zh) * 2022-06-02 2024-02-13 宁波工程学院 一种固溶体微米棒光催化剂的制备方法和应用
CN115350706A (zh) * 2022-08-29 2022-11-18 南京信息工程大学 一种co2加氢热催化的三元金属mof衍生催化剂制备方法
CN116037078A (zh) * 2023-01-07 2023-05-02 昆明理工大学 一种新型多金属mof材料及其制备方法及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN110496604B (zh) 2020-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110496604A (zh) 一种钴镍双金属有机框架二氧化碳吸附材料及其制备方法与应用
CN105233802B (zh) 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
CN113683784A (zh) 金属有机骨架二氧化碳吸附材料的制备方法及应用
CN107353412B (zh) 一种金属有机骨架材料的制备方法及应用
CN106622142B (zh) 一种金属有机骨架材料Cu3(BTC)2及其制备方法和应用
CN109293467A (zh) 一种吸附分离丙烯、丙炔、丙烷和丙二烯的方法
CN109384665A (zh) 一种含有双金属的金属有机骨架材料及其制备方法
Tang et al. Efficient separation of ethanol–methanol and ethanol–water mixtures using ZIF-8 supported on a hierarchical porous mixed-oxide substrate
CN106588960B (zh) 一种用于高效二氧化碳/氮气选择性分离吸附的金属有机框架材料及其制备方法
CN109761216A (zh) 一种通用的、基于有机锌盐制备多孔碳材料的方法
CN105879708A (zh) 一种利用不同源氧化锌层诱导制备Co-ZIF-67金属有机骨架膜的方法
CN113332959A (zh) 一种具有高稳定性的新型铝基吸水MOFs材料及其制备方法和空气集水应用
CN114849665B (zh) 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
CN115028850B (zh) 一种用于吸附分离乙炔/乙烯混合气体的金属有机框架材料及其制备方法
Zhang et al. Water-stable composite of HKUST-1 with its pyrolysis products for enhanced CO2 capture capacity
CN114560475A (zh) 一种金属改性m-ssz-13分子筛膜的制备方法
CN110639474A (zh) 一种用于分离丙烯和丙烷的吸附剂及其制备方法
CN112844323B (zh) 一种m-mof-74/氧化硅复合材料及其制备方法与应用
Qasem et al. Enhancing CO 2 adsorption capacity and cycling stability of Mg-MOF-74
Wang et al. Heterobilayer membranes from isostructural metal-organic frameworks for efficient CO2 separation
CN114989442B (zh) 一种用于co2吸附捕获的超微孔多孔配位聚合物的制备方法
CN110394161B (zh) 一种钴配合物作为温室气体吸附材料的应用
Liu et al. Construction of HKUST-1@ Cu nanofibers with thermal conductive adsorption sites for synchronous enhancement of toluene adsorption and desorption efficiency
CN114849652A (zh) 一种具有高气体分离选择性的活性炭封装咪唑类金属有机骨架复合材料及其制备方法
CN110902672B (zh) 光热效应多级结构微球形石墨烯气凝胶及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 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: 20220826

Address after: 710018 room 604, floor 6, Zhonggang International Building B, Wenjing Road, Xi'an Economic and Technological Development Zone, Shaanxi Province

Patentee after: Shaanxi Yuteng energy and Environmental Protection Technology Co.,Ltd.

Address before: 710049 No. 28 West Xianning Road, Shaanxi, Xi'an

Patentee before: XI'AN JIAOTONG University