【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于配位化学，具体涉及一种用于分离二氧化碳/氮气混合气体的锰金属有机框架材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、由于大量开采和使用化石燃料，由温室气体特别是二氧化碳排放引起的不可逆转的气候变化进一步恶化，工业生产对化石燃料的消耗增加，当前没有有效的手段阻止二氧化碳扩散到空气中，目前，二氧化碳的捕集和分离是目前最经济可行并能有效降低工业碳排放的重要技术手段，同时捕获的二氧化碳可作为重要的c1资源，用于转化为甲醇、甲酸以及有机碳酸酯等多种有价值的化学物质，因此二氧化碳/氮气的有效捕获和分离受到了极大的关注。近年来，功能性多孔材料在制备和应用方面得到了迅速的发展，一些具有高孔隙率的多孔材料，如分子筛和沸石等，已被广泛研究用于从废气中选择性捕获二氧化碳。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。
2、作为本专利技术其中一个方面，本专利技术提供一种锰金属-有机框架材料，其化学式为{[(ch3)2nh2]2[mn3(μ3-o)·(c8h4o6)3·(c18n6h12)]}，属于六方晶系，空间群为p63/mmc，单胞参数为α＝90°，β＝90°，γ＝120°，z＝2；其中，c8h4o6代表脱去2个甲酸氢原子的2，5-二羟基对苯二甲酸，c18n6h12代表2，4，6-三(4-吡啶)-1，3，5-三嗪，(ch3)2nh2代表二甲基胺阳离子。
3、第二方面，本专利技术提供一种锰金属-有机框架材料的制备方法，其包括以
4、将锰盐、2，5-二羟基对苯二甲酸、2，4，6-三(4-吡啶)-1，3，5-三嗪和氟硼酸混合，放入盛有有机溶剂的高压反应釜中，然后在353～393k下恒温反应，得到所述锰金属-有机框架材料。
5、进一步地，所述的锰盐与2，5-二羟基对苯二甲酸和2，4，6-三(4-吡啶)-1，3，5-三嗪的摩尔比为3：1～3：1～3。
6、优选地，所述锰盐与2，5-二羟基对苯二甲酸和2,4,6-三(4-吡啶)-1，3，5-三嗪的摩尔比为3：2：1。
7、进一步地，所述的锰盐为四水合氯化锰、四水合硝酸锰或四水合醋酸锰。
8、进一步地，所述有机溶剂为n，n-二甲基乙酰胺溶液，所述锰盐和n，n-二甲基乙酰胺的摩尔比为1：500～700。
9、进一步地，所述氟硼酸与n，n-二甲基乙酰胺的体积比为1：80～150。
10、进一步地，所述反应时间为48小时。
11、第三方面，本专利技术提供一种锰金属-有机框架材料的应用，所述锰金属-有机框架材料能够作为二氧化碳/氮气混合气分离的功能材料。
12、本专利技术中，有机配体2，5-二羟基对苯二甲酸和2,4,6-三(4-吡啶)-1，3，5-三嗪具有共轭的苯环和吡啶环且分别具有强配位能力的氧原子和氮原子，合成出具有新颖结构和特殊功能的金属-有机框架材料。同时匹配的孔结构和孔表面暴露的羟基功能位点与二氧化碳分子之间形成强氢键作用，有利于二氧化碳的捕获，从而实现二氧化碳/氮气混合气体的高效分离。
13、本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种锰金属-有机框架材料，其原料来源充足、制备方法简单、易操作、产率较高，适合扩大化生产的要求。该锰金属-有机框架材料可选择性分离二氧化碳/氮气混合气体，且分离性好，在298k和1bar时，对二氧化碳/氮气混合气(摩尔比为15：85)的选择性分离系数为500～600。
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1.一种用于分离二氧化碳/氮气混合气体的锰金属有机框架材料，其特征在于：所述锰金属有机框架材料的化学式为：{[(CH3)2NH2]2[Mn3(μ3-O)·(C8H4O6)3·(C18N6H12)]}，属于六方晶系，空间群为P63/mmc，单胞参数为α＝90°，β＝90°，γ＝120°，Z＝2；
2.一种用于分离二氧化碳/氮气混合气体的锰金属有机框架材料的制备方法，其特征在于：将锰盐、2，5-二羟基对苯二甲酸、2,4,6-三(4-吡啶)-1，3，5-三嗪和氟硼酸混合，放入盛有有机溶剂的高压反应釜中，然后在353～393K下恒温反应，得到所述锰金属有机框架材料。
3.根据权利要求2所述的用于分离二氧化碳/氮气混合气体的锰金属有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述锰盐与2，5-二羟基对苯二甲酸和2,4,6-三(4-吡啶)-1，3，5-三嗪的摩尔比为3：1～3：1～3。
4.根据权利要求3所述的用于分离二氧化碳/氮气混合气体的锰金属有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述锰盐与2，5-二羟基对苯二甲酸和2,4,6-三(4-吡啶)-1，3，5-三嗪的摩
5.根据权利要求2～4中任一项所述的用于分离二氧化碳/氮气混合气体的锰金属有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述锰盐为四水合氯化锰、四水合硝酸锰或四水合醋酸锰中的一种。
6.根据权利要求2～4中任一项所述的用于分离二氧化碳/氮气混合气体的锰金属有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为N，N-二甲基乙酰胺溶液，所述锰盐与有机溶剂的摩尔比为1：500～700。
7.根据权利要求6所述的用于分离二氧化碳/氮气混合气体的锰金属有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述氟硼酸与N，N-二甲基乙酰胺的体积比为1：80～150。
8.根据权利要求2～4中任一项所述的用于分离二氧化碳/氮气混合气体的锰金属有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述反应的时间为48小时。
9.权利要求1所述的用于分离二氧化碳/氮气混合气体的锰金属有机框架材料作为二氧化碳/氮气混合气分离的功能材料的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于分离二氧化碳/氮气混合气体的锰金属有机框架材料，其特征在于：所述锰金属有机框架材料的化学式为：{[(ch3)2nh2]2[mn3(μ3-o)·(c8h4o6)3·(c18n6h12)]}，属于六方晶系，空间群为p63/mmc，单胞参数为α＝90°，β＝90°，γ＝120°，z＝2；
2.一种用于分离二氧化碳/氮气混合气体的锰金属有机框架材料的制备方法，其特征在于：将锰盐、2，5-二羟基对苯二甲酸、2,4,6-三(4-吡啶)-1，3，5-三嗪和氟硼酸混合，放入盛有有机溶剂的高压反应釜中，然后在353～393k下恒温反应，得到所述锰金属有机框架材料。
3.根据权利要求2所述的用于分离二氧化碳/氮气混合气体的锰金属有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述锰盐与2，5-二羟基对苯二甲酸和2,4,6-三(4-吡啶)-1，3，5-三嗪的摩尔比为3：1～3：1～3。
4.根据权利要求3所述的用于分离二氧化碳/氮气混合气体的锰金属有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述锰盐与2，5-二...
【专利技术属性】
技术研发人员：付兴平，杨小炳，刘庆燕，胡家朋，林维晟，
申请(专利权)人：武夷学院，
类型：发明
国别省市：
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