CN115947645B 一种液相吸附分离二元取代苯异构体混合物的方法 （广西大学）

MOFsthroughwatervapomixed-MOFsinsteadofmix一种液相吸附分离二元取代苯异构体混合本发明公开了一种液相吸附分离二元取代框架材料CAU-23(Al)和MIL-160(Al)的混合比例用本发明的方法能够有效地分离液相中的二元架材料制备所需的有机配体和金属盐均廉价易2属有机框架材料CAU-23(Al)和MIL-160(Al)的粉末混合组成，所述吸附剂用于分离液相中铝基金属有机框架材料CAU-23(Al)由金属离子和有铝基金属有机框架材料MIL-160(Al)由金属离子和有机配体组成，有机配体为2,5-呋2.根据权利要求1所述的一种液相吸附分离二元取代苯异构体混合物的方法，其特征3.根据权利要求1所述的一种液相吸附分离二元取代苯异构体混合物的方法，其特征步骤1：吸附剂装填至固定床填充柱中有两种填充方法，填充方法为下述方法的任一步骤3：二元取代苯异构体的混合液中吸附能力强的二元取代苯异构体吸附在所述吸附剂上，二元取代苯异构体的混合液中吸附能力弱的二元取代苯异构体优先流出吸附柱，4.根据权利要求3所述的一种液相吸附分离二元取代苯异构体混合物的方法，其特征5.根据权利要求3所述的一种液相吸附分离二元取代苯异构体混合物的方法，其特征6.根据权利要求3所述的一种液相吸附分离二元取代苯异构体混合物的方法，其特征7.根据权利要求6所述的一种液相吸附分离二元取代苯异构体混合物的方法，其特征3方法二：将吸附分离二元取代苯异构体后的吸附剂置于乙方法三：将吸附分离二元取代苯异构体后的吸附剂以乙醇、正己4脂等高附加值化学产品重要的基础化工原料。但二元取代苯异构体的物理性质十分接近，[0004]金属有机框架材料(MetalOrganicFrameworks,MOFs)是由金属离子或团簇和有料作为固定床吸附剂分离液相二甲苯异构体需要通过溶剂洗脱才可获得纯组分的二甲苯待分离底物，所述吸附剂由两种铝基金属有机框架材料CAU-23(Al)和MIL-160(Al)的粉末5[0016]步骤3：二元取代苯异构体的混合液中吸附能力强的二元取代苯异构体吸附在所6[0027]1)本发明中，所使用的铝基金属有机框架材料CAU-23(Al)和MIL-160(Al)的制备[0031]图2是本发明实施例中CAU-23(Al)在77K下的N2吸附-脱附等温线(a)和(b)孔径分[0032]图3是本发明实施例中CAU-23(Al)吸附单组分二甲苯的吸附等温线(a)和吸附分[0033]图4(a)是本发明实施例中CAU-23(Al)等摩尔浓度的三组分二甲苯在25℃下的穿[0035]图6是本发明实施例中MIL-160(Al)在77K下的N2吸附-脱附等温线(a)和(b)孔径[0036]图7是本发明实施例中MIL-160(Al)吸附单组分二甲苯的吸附等温线(a)和吸附分[0037]图8是本发明实施例中MIL-160(Al)等摩尔浓度的三组分二甲苯在25℃下的穿透[0038]图9是本发明实施例中CAU-23(Al)和MIL-160(Al)混合吸附剂等摩尔浓度的三组分二甲苯在25℃下的穿透曲线(单组分溶液浓度为0.1mol/L)CAU-23(Al):MIL-160(Al)混合比例为3:7(a)CAU-23(Al):MIL-160(Al)混合比例为4:6(b)CAU-23(Al):MIL-160(Al)混合比例为5:5(c)CAU-23(Al):MIL-160(Al)混合比例为6:4(d)CAU-23(Al):MIL-160(Al)混[0041]本发明中铝基金属有机框架材料的合成参照文献(Lenzen.D,Zhao.J,Ernst.S-J,Maurin.G,Zou.X,Stock.N,Ametal-organicframeworkforefficientwater-basedultra-low-temperature-drivencooling[J].NatCommun,2019,10(1):3025.)和7Janiak.C,ProbingthelimitsoflinkersubstitutioninaluminumMOFsthroughwatervaporsorptionstudies:mixed-MOFsinsteadofmixed-linkerCAU-23andMIL-160materials[J].DaltonTrans,2020,49(22)[0042]本发明的实例中，产物的X射线粉末衍射物相分析(XRD)采用日本Rigaku公司的[0043]本发明的实施例中，产物的物理吸附及孔分布采用麦克公司的ASAP2460比表面柱温采取程序升温；检测器温度：200～250℃,载气流速[0054]为了测试上述合成的CAU-23(Al)对二甲苯异构体(邻二甲苯、间二甲苯、对二甲8[0057]为了测试上述合成的CAU-23(Al)对二甲苯异构体(邻二甲苯、间二甲苯、对二甲[0058]以正庚烷为溶剂，配制一系列三组分等摩尔比二甲苯混合溶液(各个组分浓度为℃摇床中100rpm震荡4小时后，通过气相色谱检测空白对照组中各个组分的浓度和吸附后[0060]将上述的CAU-23(Al)吸附剂在120℃的真空干燥箱中进行活化，随后将吸附剂装速冲洗柱子1h。实验中将正庚烷溶液替换为二甲苯三组分混合溶液(各个组分的浓度为液浓度达到初始进样浓度为止。实验完成后继续用纯正庚烷溶液以1mL/min的速度冲洗柱对对二甲苯和间二甲苯的吸附作用弱，而邻二甲苯在填充柱中保留34min后才开始穿透析[0064]将4.69mmol六水合氯化铝、1.56mmol偏铝酸钠、6.26mmol2,5-呋喃二羧酸、[0066]图5为得到的MIL-160(Al)的XRD谱图，可以看到MIL-160(Al)材料有较好的结晶9[0074]以正庚烷为溶剂，配制一系列三组分等摩尔比二甲苯混合溶液(各个组分浓度为20℃摇床中100rpm震荡4小时后，通过气相色谱检测空白对照组中各个组分的浓度和吸附>对二甲苯＞邻二甲苯，与MIL-160(Al)单组分二甲苯静态吸附性能测试中的单组分二甲二甲苯和对二甲苯的干扰下，MIL-160(Al)仍然优先吸附间二甲苯而对邻二甲苯和对二甲的流速冲洗柱子1h。实验中将正庚烷溶液替换为二甲苯三组分混合溶液(各个组分的浓度出液浓度达到初始进样浓度为止。实验完成后继续用纯正庚烷溶液以1mL/min的速度冲洗[0077]图8(a)为MIL-160(Al)等摩尔浓度的三组分二甲苯在25℃下的穿透曲线图，图中[0080]将上述活化后的CAU-23(Al)和MIL-160(Al)以一定比例物理混合(混合比例为3:7~7:3)后装填至200mm×10mm的不锈钢柱子中，在穿透实验开始前，用纯的正庚烷溶液以直至流出液浓度达到初始进样浓度为止。实验完成后继续用纯正庚烷溶液以1mL/min的速[0081]图9为CAU-23(Al):MIL-160(Al)混合比例为3:7～7:3时的等摩尔浓度的三组分二在混合比例为6:4、7:3时，穿透顺序为对二甲苯＞间二甲苯＞邻二甲苯，当[0083]为了测试上述CAU-23(Al)和MIL-160(Al)及二者混合吸附剂对二氯苯(邻二氯苯、称取100mg的CAU-23(Al)或MIL-160(Al)或二者混合的吸附剂(混合比例为2:8～8:2)加入[0085]从表1可以看出，CAU-23(Al)的吸附顺序为邻二氯苯＞间二氯苯＞对二氯苯，与CAU-23(Al)三组分二甲苯静态吸附性能测试中三组分二甲苯静态吸附实验结果保持相同氯苯＞邻二氯苯＞对二氯苯，与MIL-160(Al)三组分二甲苯静态吸附性能测试中三组分二甲苯静态吸附实验结果略有不同，但仍然优先吸附间位的二氯苯异构体。CAU-23(Al)和MIL-160(Al)对邻位和间位的二氯苯异构体保持优先吸附，且相较于其它异构体的吸附量[0086]表1CAU-23(Al)和MIL-160(Al)及二者混合吸附剂对三种二氯苯异构体的具体吸[0089]为了测试上述CAU-23(Al)和MIL-160(Al)及二者混合吸附剂对二溴苯(邻二溴苯、称取100mg的CAU-23(Al)或MIL-160(Al)或二者混合的吸附剂(混合比例为2:8～8:2)加入[0091]从表2可以看出，CAU-23(Al)的吸附顺序为邻二溴苯＞间二溴苯＞对二溴苯，与CAU-23(Al)三组分二甲苯静态吸附性能测试中的三组分二甲苯静态吸附实验结果保持相二溴苯＞邻二溴苯＞对二溴苯，与MIL-160(Al)三组分二甲苯静态吸附性能测试中的三组和MIL-160(Al)对邻位和间位的二溴苯异构体保持优先吸附，且相较于其它异构体的吸附[0092]表2CAU-23(Al)和MIL-160(Al)及二者混合吸附剂对三种二溴苯异构体的具体吸[0095]为了测试上述CAU-23(Al)和MIL-160(Al)及二者混合吸附剂对硝基甲苯(邻硝基[0096]以正庚烷为溶剂，配制硝基甲苯的三组分混合溶液(各个组分浓度均为0.5mol/[0097]从表3可以看出，CAU-23(Al)的吸附顺序为邻硝基甲苯＞对硝基甲苯＞间硝基甲邻硝基甲苯＞对硝基甲苯，与MIL-160(Al)三组分二甲苯静态吸附性能测试中的三组分二MIL-160(Al)对邻位和间位的硝基