一种憎水多孔材料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103432998A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103432998103432998A(43)申请公布日2013.12.11(21)申请号201310391013.1B01D53/02(2006.01)(22)申请日2013.08.30(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人李忠马宸夏启斌孙雪娇余颖肖静王海辉(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人裘晖张燕玲(51)Int.Cl.B01J20/22(2006.01)B01J20/28(2006.01)B01J20/30(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书10页说明书10页附图8页附图8页(54)发明名称一种憎水多孔材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明属于多孔材料制备技术领域，公开了一种憎水多孔材料及其制备方法和应用。该制备方法具体包括如下步骤：（1）将硅烷偶联剂加入到乙醇水溶液中，酸性水解，得到硅烷偶联剂水解混合液；（2）把金属有机材料加入步骤（1）制备得到的硅烷偶联剂水解混合液中，超声分散，水浴加热反应，乙醇洗涤、离心、干燥后，得到憎水多孔材料。本发明利用憎水改性剂改性得到的憎水多孔材料保留原有金属有机材料的骨架结构和孔结构，且具有更强的憎水性，水蒸气吸附容量显著降低73.5%；在相同湿度（RH=80%）下，对甲苯的吸附容量比金属有机材料提高了115.4%。本发明方法原料来源广泛、工艺合理、流程简单、便于工业化生产。CN103432998ACN1034298ACN103432998A权利要求书1/1页1.一种憎水多孔材料的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：（1）将硅烷偶联剂加入到乙醇水溶液中，酸性水解，得到硅烷偶联剂水解混合液；（2）把金属有机材料加入步骤（1）制备得到的硅烷偶联剂水解混合液中，超声分散，水浴加热反应，乙醇洗涤、离心、干燥后，得到憎水多孔材料。2.根据权利要求1所述的憎水多孔材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述硅烷偶联剂的通式为RSiX3；步骤（2）所述金属有机材料指MIL-100（Fe）和MIL-101（Cr）中的至少一种。3.根据权利要求1所述的憎水多孔材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的酸性水解指加酸至pH为2～5，室温下水解1～2h。4.根据权利要求1所述的憎水多孔材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所用硅烷偶联剂和乙醇水溶液的体积比为（1～9）:100。5.根据权利要求1所述的憎水多孔材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所用金属有机材料与硅烷偶联剂水解混合液的质量比为1:（270～910）。6.根据权利要求1所述的憎水多孔材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的超声分散指在超声频率为28～100KHz下超声5～10min。7.根据权利要求1所述的憎水多孔材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的水浴加热反应指在50～80℃下水浴加热，偶联反应1～4h；所述干燥的温度为80～150℃。8.根据权利要求1所述的憎水多孔材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的乙醇水溶液中乙醇的体积浓度为85～95%。9.一种根据权利要求1～8任一项所述的憎水多孔材料的制备方法制备得到的憎水多孔材料。10.根据权利要求9所述的憎水多孔材料在吸附挥发性有机物中的应用。2CN103432998A说明书1/10页一种憎水多孔材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于多孔材料制备技术领域，特别涉及一种憎水多孔材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]随着国民经济的逐步增长和人民生活水平的不断提高，人类在满足生存的基本需求之后，将更加关注节能、环境友好、安全，资源可再生利用等社会可持续和稳定发展等重大问题。在各种导致环境污染因素中，挥发性有机物VOCs（VolatileOrganicCompounds）的污染已成为大气污染的一个重要源头。这些污染物广泛来源于涂料的制造与应用、家具生产和家用电器生产过程中的喷漆、彩印业、电子元件制造业、化学合成品生产以及大量的工业清洗等。VOCs是危害人体健康的重要污染物质，多数VOCs具有恶臭和毒性，长期接触VOCs会损害人体神经中枢和免疫系统，甚至有些VOCs具有强致癌性，给生命带来严重威胁。因此，治理挥发性有机污染物刻不容缓，对其治理方法进行研究具有重大的社会意义。[0003]目前，对挥发性有机污染物进行治理的方法主要分为两类：一类是破坏性方法，如直接把VOCs转化成CO2和H2O的燃烧法。另外一类是非破坏性方法，即将VOCs净化并回收。非破坏性方法主要包括吸附法、吸收法、冷凝法，生物降解及膜分离法等。其中，吸附是对治理挥发性有机污