【技术实现步骤摘要】
本专利技术技术涉及金属-有机配位聚合物材料，属于晶态材料的。特征是一种铜基金属有机框架材料的低成本绿色放大合成制备及c2低碳烃吸附分离应用，属于晶态多孔材料制备和气体吸附。
技术介绍
1、乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。乙烯作为重要的有机化工基本原料，下游衍生物产品种类众多，产品规模占全球石化产品总量的75％以上，广泛应用于包装、农业、建筑、电子电器、汽车等领域，是构建现代生产生活的重要物质基础。乙烯主要由石脑油通过管式炉蒸汽裂解、催化裂解等工艺制备，但不可避免地会存在约乙炔、乙烷杂质，由于乙烷(动力学直径沸点184.55k)、乙烯(动力学直径沸点169.42k)和乙炔(动力学直径沸点188.40k)的物理化学性质相似，因此去除乙烷和乙炔副产物是最具挑战性的化学分离之一。
2、目前，低温蒸馏是分离乙烷和乙烯的主要技术，但工艺要求高压和低温，该工艺成本高，能耗大。传统乙炔和乙烯分离是通过贵金属催化选择性加氢，以及用n,n'-二甲基甲酰胺或乙酸乙酯萃取c2h2来实现的，但是这些分离技术能耗高、不环保且成本高，选择性低。
3、相比之下，基于多孔材料的吸附分离技术是一种有效的节能纯化方法。多孔材料被装填在固定床中，构成分离单元。利用其对不同气体组分选择性不同而实现分离。根据操作条件的不同可分为变温吸附(tsa)、变压吸附(psa)。不论采用哪种方式，吸附分离技术在低碳烃分离应中已经展现出了巨大的潜力。吸附分离技术的核心在于吸附剂材料及其开发研究，其技术核心在于新
4、除了上述多孔材料外，金属有机框架(metal-organic frameworks，mofs)材料，由金属离子或者金属簇和有机配体基于配位键自组装而形成的具有周期性网络结构的晶态多孔材料，由于其结构具有多样性且孔道尺寸能够精准调控加之孔道化学环境丰富的特点成为了吸附分离的理想候选材料之一，并受到了越来越多的关注。正是基于上述特点，mofs在选择性分子识别与分离方面表现出了独特的优势。
5、相关研究致力于通过精确调整孔径和化学性质来实现优异的分离性能和低再生能量之间的平衡。然而mofs过高成本可能对其工业化应用构成重大障碍。许多表现优异的mofs是由精心设计和昂贵的配体构建而成的。在追求绿色化学解决方案的过程中，必须考虑到材料的能耗和成本效益。在实验室中常用的合成方法成为溶剂热合成法，通常做法是将原料在溶剂中均匀混合加热静置，经过数小时至数天得到mofs晶体。该方法中常用的n，n-二甲基甲酰胺(dmf)和n，n-二甲基乙酰胺(dmac)具有毒性大、价格昂贵、易燃、致畸等缺点，在通风良好的实验室中由受到专业培训的研究者少量使用，其危害可以得到控制，但直接放大至工业规模使用，其潜在隐患很大。因此，从便宜的金属盐和配体中探索mofs低成本绿色合成放大方法，以整合出色的分离性能和适宜的再生能耗是迫切的需求，但也是极具挑战性的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供了一种吡啶配体构筑的cu(ii)基金属有机框架材料的绿色低成本制备方法，该mof材料降低了合成温度，可以在较短时间内完成制备，制备的金属有机框架材料结构稳定，可绿色合成，成本极低，较短时间内可宏量制备，可用于工业上规模化生产；使用去离子水做溶剂符合绿色环保理念，同时可用于c2h4中c2h2、c2h6的高效吸附分离。
2、本专利技术金属有机框架材料的绿色低成本方法，包括以下步骤：
3、将有机配体4-吡啶甲酸(ina)与cu(ii)化合物：cu(co2ch3)2·h2o、cuo或cu(no3)2·3h2o按摩尔比1:(1.2～3)同时投入容器中并加入去离子水，室温或加热搅拌进行反应，经去离子水洗涤，过滤得到滤饼于60℃-100℃烘箱恒温烘干6h-36h，即得到干燥后该金属-有机框架材料的粉末状晶体，若采用cu(no3)2·3h2o同时还需加入添加剂。
4、进一步其中每0.05mol的cu(co2ch3)2·h2o对应40ml-100ml的去离子水，加热反应的温度为50℃-90℃，搅拌速度200-700r/min，反应时间为6-48小时，可制备该金属-有机框架材料的粉末；
5、每0.05mol的cuo对应100ml-600ml的去离子水，室温搅拌，搅拌速度200-700r/min，反应时间为6-48小时，可制备该金属-有机框架材料的粉末状晶体；
6、每0.05mol的cu(no3)2·3h2o对应100ml-450ml的去离子水，滴加水溶液配置的naoh溶液和乙酸钠溶液，使得混合溶液中乙酸钠浓度为2-5mol/l(优选3-4mol/l)，ph值为4.5-6，室温搅拌，搅拌速度200-600r/min，反应时间为6-48小时，可制备该金属-有机框架材料的粉末状晶体。
7、上述同批次放大反应所得产品不低于250g。
8、本专利技术优点：
9、1、铜基金属有机框架材料为有机配体和铜盐通过水溶剂加热甚至室温条件下搅拌反应，低成本绿色放大制备的晶体材料。
10、2、从合成制备角度说，不同于之前晶体合成方法，在只使用去离子水做溶剂，不添加其他调节剂时，该金属-有机框架的金属盐由报道的硝酸铜盐更换为乙酸铜盐，极大降低了反应温度，由报道的180℃降至50℃-90℃之间，反应条件温和，同时可以宏量制备。同时只使用去离子水做溶剂，不添加其他调节剂时，该金属-有机框架的金属盐由报道硝酸铜盐更换为氧化铜盐，更为降低了反应温度，由报道的180℃降至室温，反应条件更为温和，同时可以宏量制备。此外在添加乙酸钠、氢氧化钠溶液作调节剂后，使用硝酸铜盐在室温搅拌情况下亦可制备该金属有机框架材料。
11、3、采用一水乙酸铜(ii)(cu(co2ch3)2·h2o)、氧化铜(cuo)时直接在去离子水中搅拌反应，而使用三水硝酸铜(cu(no3)2·3h2o)时须在去离子水中添加naoh溶液、乙酸钠溶液，室温搅拌情况下可制备该金属-有机框架的粉末状晶体。
12、4、制备的金属有机框架结构稳定，可绿色合成，成本极低，可宏量制备，可用于工业上规模化生产，由于实验室条件受限，更大规模的放大制备未开展，但本专利技术为mofs材料的工业化合成提供了一定的参考，该金属有机框架材料在工业上具有潜在的应用。
13、5、所得cu(ii)的金属-有机框架材料用于低碳烃中c2h2、c2h4、c2h6吸附分离。
14、本专利技术的制备的金属有机框架结构稳定，可绿色合成，成本极低，可宏量制备，微孔结构在气体存储中具有潜在的应用，对mofs未来的宏量制备以及商业化、对环境保护以及改善产业化工况具有重要意本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Cu金属有机框架材料绿色放大制备方法，其特征在于，
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，其中每0.05mol的Cu(CO2CH3)2·H2O对应40mL-100mL的去离子水，加热反应的温度为50℃-90℃，搅拌速度200-700r/min，反应时间为6-48小时，可制备该金属-有机框架材料的粉末。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，每0.05mol的CuO对应100mL-600mL的去离子水，室温搅拌，搅拌速度200-700r/min，反应时间为6-48小时，可制备该金属-有机框架材料的粉末状晶体。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，每0.05mol的Cu(NO3)2·3H2O对应100mL-450mL的去离子水，滴加水溶液配置的NaOH溶液和乙酸钠溶液，使得混合溶液中乙酸钠浓度为2-5mol/L(优选3-4mol/L)，pH值为4.5-6，室温搅拌，搅拌速度200-600r/min，反应时间为6-48小时，可制备该金属-有机框架材料的粉末状晶体。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，同批次放大
6.按照权利要求1-5任一项所述的方法制备得到的Cu金属有机框架材料的应用，用于C2H2、C2H4、C2H6中任意两种的吸附分离，或C2H2、C2H4、C2H6三者的依次分步吸附分离。
7.按照权利要求6所述的应用，在298K或者其它温度条件(例如273K、313K等)，100kPa或者其它压力条件下(例如150kPa、200kPa等)的吸附分离。
...【技术特征摘要】
1.一种cu金属有机框架材料绿色放大制备方法，其特征在于，
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，其中每0.05mol的cu(co2ch3)2·h2o对应40ml-100ml的去离子水，加热反应的温度为50℃-90℃，搅拌速度200-700r/min，反应时间为6-48小时，可制备该金属-有机框架材料的粉末。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，每0.05mol的cuo对应100ml-600ml的去离子水，室温搅拌，搅拌速度200-700r/min，反应时间为6-48小时，可制备该金属-有机框架材料的粉末状晶体。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，每0.05mol的cu(no3)2·3h2o对应100ml-450ml的去离子水，滴加水溶液...
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