HKUST-1母液重復利用技術研究

邢兵，張英，馬蕊英，孫兆松

HKUST-1母液重復利用技術研究

邢兵，張英，馬蕊英，孫兆松

（中國石化 撫順石油化工研究院， 遼寧 撫順 113001）

以三水硝酸銅和均苯三甲酸為反應物，N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和無水乙醇為溶劑，考察HKUST-1的不同制備方法。根據反應產物的性能和產率，優選DMF溶劑熱合成法為HKUST-1的制備方法。對優選方法的反應母液進行重復利用實驗研究，結果表明，DMF母液三種重復回收利用方法所得反應產物在298 K和35 bar條件下的甲烷吸附量均為120 mL/g，比標準HKUST-1的性能下降33%，母液重復利用技術方案仍有待進一步改進提升。

金屬有機骨架材料；HKUST-1；母液重復利用

金屬有機骨架材料（MOFs）是一類有機-無機雜化材料，由配位鍵以及其它弱作用方式將無機金屬離子（或金屬離子簇）與有機配體連接而成[1]，并通過改變金屬或有機配體種類形成多種系列化合物。MOFs具有穩定的多孔結構、超大比表面積、孔隙率高和可調控性強等顯著特點，在選擇性催化[2,3]、二氧化碳/能源氣體吸附存儲[4-8]、混合物質高效分離[9,10]、傳感和傳遞特種應用等眾多領域均有廣泛的研究和利用價值。

在已知的MOFs材料中，HKUST-1則是具有代表性的一種化合物，也被稱作Cu3(BTC)2，由銅離子和均苯三甲酸通過絡合配位而制備的具有面心立方晶體結構的MOFs材料[11]，同樣具有MOFs材料典型的大比表面積、孔體積和孔隙率大等優點，是優異的氣體吸附劑，已在甲烷吸附存儲等方面進行了試驗應用研究，也是僅有的幾種實現工業化生產的MOFs產品之一。但是，HKUST-1產品生產成本居高不下，價格昂貴，不利于對HKUST-1進行廣泛應用和更深入研究?！?br>