本发明属于纳米材料,尤其涉及一种用于co2吸附捕集cu-mof吸附剂的制备方法。
背景技术:
1、为减缓大气中二氧化碳浓度快速上升所导致的全球变暖和气候变化,二氧化碳捕集技术受到了广泛关注。由于在大气压力范围内,烟气混合物中的二氧化碳分压较低(8-15%),因此在接近环境的条件下开发超选择性和经济高效的二氧化碳气提方法对于减少碳足迹和排放至关重要。
2、作为捕集步骤的一部分,胺洗涤、纯氧燃烧和钙循环已达到适合商业应用的成熟度,但都会带来巨大的能源消耗。在采用这些拟议技术的同时,人们还探索了固体吸附剂的使用,因为这些吸附剂能够在低温条件下捕获二氧化碳,而且对能源的要求较低。固体吸附法常采用多孔材料,如沸石、介孔硅、碳纳米管、金属有机框架(mofs)、共价有机框架(cof)和氢键有机框架(hof)等。另外也有相当多的研究已经实现了对多孔材料拓扑结构、动力学直径和物理化学性质的进一步调控,以便适应不同条件下的co2捕集需求。在所研究的其他材料中,mofs已成为一种令人兴奋的潜在二氧化碳吸附剂。mofs是一类结晶和多孔材料,由金属离子或金属簇组成的网络通过强金属配位键与多齿有机分子相连。由于其具有结构可调、高比表面积、高选择性二氧化碳吸附能力,使得它们是特别有前途的材料。
3、由于材料的相应性能与其形貌有密切关联,包括特殊的尺寸和形状等因素,因此材料形貌尺寸的可控制备已成为调控其性能的重要途径。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种用于co2吸附捕集cu-mof吸附剂的制备方法。
2、本发明是这样实现的,一种用于co2吸附捕集cu-mof吸附剂的制备方法,包括如下步骤,
3、s101,在试管中配制4ml的n,n-二甲基甲酰胺和2-8ml的乙腈混合溶液,将60mg的吡嗪-2,5-二羧酸加入上述混合溶液中,超声混合均匀,形成溶液1;
4、然后配制2ml的n,n-二甲基甲酰胺和1-3ml的乙腈混合溶液,形成溶液2,用5ml滴管小心铺于溶液1上层;
5、s102,将30mg的硝酸铜超声溶于由4ml的n,n-二甲基甲酰胺和2-8ml的乙腈组成的混合溶液中,用5ml滴管小心铺于溶液2的上层;
6、s103,室温25℃下,将试管封口静置12-24h,对试管中的溶液进行超声处理后再进行离心处理,先后分别用无水乙腈、乙醇洗涤三次后,冷冻干燥即可得到cu-mof产品。
7、进一步,所述s101中超声混合的处理时间为5-20min。
8、进一步,所述cu-mof呈纳米花状,所述纳米花状cu-mof利用权利要求1~2任意一项所述的cu-mof吸附剂的制备方法制备而成。
9、进一步,所述纳米花状cu-mof可用于制备co2吸附剂。
10、进一步,s101中的溶液2应用5ml滴管小心铺于溶液1上层,作为缓慢扩散层,避免快速结晶。
11、进一步,s102中小心铺于溶液2的上层,形成第三层,利用界面扩散法控制反应速率,有利于纳米花的生成。
12、进一步,s103的离心中采用4000-8000转速离心。
13、结合上述的技术方案和解决的技术问题,本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为:
14、本发明的技术方案转化后的预期收益和商业价值为:本发明可以实现尺寸均一的纳米cu-mof的制备,方案工艺简单,具有一定的商业价值。本发明所制备的cu-mof具有纳米花状结构,且纯度高、尺寸均一、分散性好;本发明所要保护的技术方案工艺简单、无需高温高压。
1.一种用于co2吸附捕集cu-mof吸附剂的制备方法,其特征在于:包括如下步骤,
2.根据权利要求1所述的一种用于co2吸附捕集cu-mof吸附剂的制备方法,其特征在于:所述s101中超声混合的处理时间为5-20min。
3.根据权利要求1所述的一种用于co2吸附捕集cu-mof吸附剂的制备方法,其特征在于:所述cu-mof呈纳米花状,所述纳米花状cu-mof利用权利要求1~2任意一项所述的cu-mof吸附剂的制备方法制备而成。
4.根据权利要求3所述的一种用于co2吸附捕集cu-mof吸附剂的制备方法,其特征在于:所述纳米花状cu-mof可用于制备co2吸附剂。
