一种用于废气处理的疏水蜂窝金属有机骨架及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103170315A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103170315103170315A(43)申请公布日2013.06.26(21)申请号201310062140.7(22)申请日2013.02.28(71)申请人北京化工大学常州先进材料研究院地址213164江苏省常州市常武中路801号科教城520大道北京化工大学常州先进材料研究院A座211(72)发明人银凤翔陈标华王亮(51)Int.Cl.B01J20/26(2006.01)B01J20/28(2006.01)B01J20/30(2006.01)B01D53/02(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书5页说明书5页(54)发明名称一种用于废气处理的疏水蜂窝金属有机骨架及制备方法(57)摘要本发明公开一种用于工业废气净化处理的疏水蜂窝金属有机骨架及其制备方法。该方法包括将金属有机骨架及辅助原料混合、挤出成型、干燥等工序，其优点在于添加了表面改性剂，在保证一定机械强度和比表面积的前提下，可以获得疏水的蜂窝状金属有机骨架。本方法生产的疏水蜂窝状金属有机骨架具有耐热、耐水性好，吸附性能优异等优点，特别适用于高湿度有机废气的净化处理。CN103170315ACN10375ACN103170315A权利要求书1/1页1.一种用于废气处理的疏水蜂窝金属有机骨架，其特征在于：疏水蜂窝金属有机骨架的整体轮廓为柱状体或正立方体，蜂窝孔道为正方形，孔密度为8~32孔/cm2，比表面积为1570~3760m2/g，正压机械强度为2.8~7.4MPa，侧压强度为1.1~3.7MPa，与水的接触角大于120°。2.一种用于废气处理的疏水蜂窝金属有机骨架的制备方法，包括以下步骤：（1）以粉末状金属有机骨架为主要原料，并添加辅助原料有机粘合剂和水，上述主要原料与各辅助原料之间质量配比为100:1.5~5：5~10，混合均匀，制成可塑性泥料；（2）将塑性泥料装入真空挤出机挤压成型，得到蜂窝坯体；（3）将蜂窝坯体干燥，得到疏水蜂窝金属有机骨架。3.根据权利要求2所述一种用于废气处理的疏水蜂窝金属有机骨架的制备方法，其特征在于所述步骤（1）中，辅助原料还包括表面改性剂乳液，其与主要原料及其它辅助原料有机粘结剂、水的质量配比为30~50：100:1.5~5：5～10。4.根据权利要求2或3所述一种用于废气处理的疏水蜂窝金属有机骨架的制备方法，其特征在于所述步骤（1）中，将主要原料与辅助原料在捏合机中搅拌均匀。5.根据权利要求2或3所述一种用于废气处理的疏水蜂窝金属有机骨架的制备方法，其特征在于所述步骤（2）中，将塑性泥料装入真空挤出机的料筒内，启动真空挤出机的抽真空系统，使料筒内泥料的真空度达到0.08~0.09MPa，在此真空度下保持10分钟，然后挤出成型。6.根据权利要求2或3所述一种用于废气处理的疏水蜂窝金属有机骨架的制备方法，其特征在于所述步骤（3）中，将蜂窝坯体在100~200℃下干燥3～12小时，然后在100~200℃下进行第二次干燥处理，再干燥3~12小时。7.根据权利要求3所述一种用于废气处理的疏水蜂窝金属有机骨架的制备方法，其特征在于所述金属有机骨架为MIL-101，其中心金属离子为Zn2+，Fe3+，Fe2+，Cu2+，Mg2+，Mn2+，Co2+，Ni2+，Ti4+中的一种或任意比例的混合。8.根据权利要求3所述一种用于废气处理的疏水蜂窝金属有机骨架的制备方法，其特征在于所述步骤（1）中，有机粘合剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素或聚乙烯醇。9.根据权利要求3或4所述一种用于废气处理的疏水蜂窝金属有机骨架的制备方法，其特征在于所述表面改性剂乳液为聚四氟乙烯乳液、有机硅改性丙烯酸乳液或聚氨酯乳液。2CN103170315A说明书1/5页一种用于废气处理的疏水蜂窝金属有机骨架及制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种用于工业废气净化处理的疏水蜂窝状金属有机骨架吸附材料及其制备方法。背景技术[0002]目前，工业废气吸附净化处理主要采用蜂窝状活性炭作为吸附剂，这种蜂窝状活性炭具有比表面积高、耐酸碱、孔隙结构可控、失效后可再生等特点以及蜂窝结构开孔率高、几何表面积大、耐磨损、抗粉尘污染能力强、压力损失小等优点，因而广泛的用于气体净化、溶剂回收。[0003]由于工业有机废气都含有不同程度的湿度，大大影响了蜂窝活性炭的吸附性能，因此需要对蜂窝活性炭做疏水处理。目前在制备疏水蜂窝活性炭的过程中常需要添加酚醛树脂及有机增塑剂，或者添加使用酚醛树脂、碳化硅、碳化钛，这些添加物一方面比较昂贵，提高了产品的成本，一方面添加物的使用降低了蜂窝活性炭的比表面积，从而大大降低了蜂窝活性炭的吸附能力。[0004]金属有机骨架是一种新