一種負(fù)載金屬酞菁吸附劑及其制備方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于催化、材料、化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種負(fù)載金屬酞菁吸附劑及其制 備方法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬酞菁類化合物因其特殊結(jié)構(gòu)而受到關(guān)注，其被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如催化 劑、燃料、導(dǎo)電材料、醫(yī)學(xué)、分子材料、LB膜。工業(yè)上，金屬酞菁已被用于進(jìn)行脫臭-氧化硫醇 的催化劑，但金屬酞菁在催化過(guò)程中容易形成二聚體或者多聚體減小了催化活性，將金屬 酞菁負(fù)載到載體上可以有效防治酞菁分子聚集、易于實(shí)現(xiàn)酞菁與反應(yīng)物的分離及進(jìn)行連續(xù) 化反應(yīng)設(shè)計(jì)等較為理想的途徑。已有報(bào)道指出，將金屬酞菁負(fù)載到載體上。如CN1200958A 公開了一種有固體堿性氧化物負(fù)載金屬酞菁的硫醇氧化或油品脫臭催化劑，該催化劑用于 硫醇氧化反應(yīng)時(shí)不用外加液體堿同時(shí)又具有較高的催化活性，此方法受到金屬酞菁在溶劑 中溶解度低，固體堿性氧化物在溶劑中對(duì)金屬酞菁的親和力弱的限制，所得催化劑負(fù)載量 較低。CN1986054A公開了以交聯(lián)聚二乙烯基苯樹脂為載體負(fù)載金屬酞菁光催化劑及制備方 法，該催化劑具有吸附和光催化的雙重功能，可用于工業(yè)廢水、城市生活污水及地表水和飲 用水中氯酚類污染物的光催化處理，但此方法負(fù)載量低，限制了其催化效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種比表面積大，金屬酞菁含量高， 吸附能力強(qiáng)，重復(fù)利用效果好的負(fù)載金屬酞菁吸附劑，同時(shí)提供其制備方法和用途。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下： 本發(fā)明一方面提供了一種負(fù)載金屬酞菁吸附劑，其包括分散有金屬酞菁的多孔載體顆 粒，所述多孔載體的金屬酞菁的重量含量（即負(fù)載量）為3%_50%，所述多孔載體選自二氧化 硅、氧化鋁、分子篩、氧化鈦、氧化鋯、活性炭和沸石中一種或兩種以上的組合。優(yōu)選的，所述 多孔載體的金屬酞菁的重量含量為5%_30%。
[0005] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述多孔載體顆粒的比表面積為150m2/g-400m2/g，其 是通過(guò)比表面積及微孔吸附分析儀測(cè)定。優(yōu)選的，所述多孔載體顆粒的比表面積為150m2/ g-250m2/g〇
[0006] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述多孔載體顆粒的平均粒徑為2mm-6mm，優(yōu)選 4mm-5mm 〇
[0007] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述多孔載體顆粒負(fù)載金屬酞菁的厚度為 0· 05_L 5mm〇
[0008] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述金屬酞菁選自酞菁鐵、酞菁鈷、酞菁鋅、酞菁錳、酞 菁鎳、酞菁銅、酞菁釕或酞菁鉬中的一種或兩種以上。
[0009] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述金屬酞菁包含有取代基，所述取代基選自BF4' PF6\ N03\ HS04\ S042\ Cl\ Br- , C032\ CF3S03\ SbF6\ AsF6\ Tf0\ TfN\ CF3C00\ SCN\ CH3PhSO3' [AlCl4]-或 I -中的一種。
[0010] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述金屬酞菁選自十六氯金屬酞菁、十二氯金屬酞菁、 八氯金屬酞菁、四氯金屬酞菁一種或兩種以上的組合。
[0011] 本發(fā)明另一方面提供上述負(fù)載金屬酞菁吸附劑的制備方法，具體包括以下步驟： 作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述負(fù)載金屬酞菁吸附劑通過(guò)以下方法制備： (1) 利用載體表面的活性基團(tuán)與硅烷偶聯(lián)劑在40-80°C行反應(yīng)，形成帶有硅烷偶聯(lián)劑 的多孔載體； (2) 將金屬酞菁與原料A在反應(yīng)溶劑中，在溫度為40-80°C下進(jìn)行反應(yīng)，得到物質(zhì)B; (3) 向步驟（2)得到的物質(zhì)B中加入步驟1所得到的帶有硅烷偶聯(lián)劑的多孔載體在 40-85°C下反應(yīng)多4h，然后用洗滌溶劑進(jìn)行洗滌，干燥既得；
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種負(fù)載金屬酞菁吸附劑，其特征在于：其包括分散有金屬酞菁的多孔載體顆粒， 所述多孔載體的金屬酞菁的重量含量為3%-50%，所述多孔載體選自二氧化硅、氧化鋁、分子 篩、氧化鈦、氧化鋯、活性炭、樹脂和沸石中一種或兩種以上的組合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)載金屬酞菁吸附劑，其特征在于：所述多孔載體顆粒 的表面積為 150m2/g-400m2/g。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)載金屬酞菁吸附劑，其特征在于：所述多孔載體顆粒 的平均粒徑為2mm-6mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)載金屬酞菁吸附劑，其特征在于：所述多孔載體顆粒 負(fù)載金屬酞菁的厚度為〇. 05-1. 5mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)載金屬酞菁吸附劑，其特征在于：所述金屬酞菁選自 酞菁鐵、酞菁鈷、酞菁鋅、酞菁錳、酞菁鎳、酞菁銅、酞菁釕或酞菁鉬中的一種或兩種以上的 組合；所述金屬酞菁包含有取代基，所述取代基選自BF 4\ PF6' N03-、HSO4' SO4' Cl' Br_、 CO32' CF3SO3' SbFp AsF6' TfO' TfN' CF3COO' SCN' CH3PhSO3' [AICIJ-、Γ中的一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種負(fù)載金屬酞菁吸附劑，其特征在于：所述金屬酞菁選自 十六氯金屬酞菁、十二氯金屬酞菁、八氯金屬酞菁、四氯金屬酞菁一種或兩種以上的組合。
7. -種如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的負(fù)載金屬酞菁吸附劑的制備方法，其特征在于： 具體包括以下步驟： (1) 利用載體表面的活性基團(tuán)與硅烷偶聯(lián)劑在40-80°C下反應(yīng)，形成帶有硅烷偶聯(lián)劑 的多孔載體； (2) 將金屬酞菁與原料A在反應(yīng)溶劑中，在溫度為40-80°C下進(jìn)行反應(yīng)，得到物質(zhì)B; (3) 向步驟（2)得到的物質(zhì)B中加入步驟1所得到的帶有硅烷偶聯(lián)劑的多孔載體在 40-85°C下反應(yīng)多4h，然后用洗滌溶劑進(jìn)行洗滌，干燥既得； 其中： 所述硅烷偶聯(lián)劑選自
，X選自氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰 氧基中的一種，Y選自乙烯基、3-氨丙基、環(huán)氧基、甲基丙烯酰氧基、3-巰基丙基、γ-氯丙基 和脲基中的一種； 所述原料A選自CnH2lri (η多2)烯烴基取代的咪唑、CnH2lri (η多2)烯烴基取代的哌 啶或CnH2lri (η彡2)烯烴基取代的胺。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種負(fù)載金屬酞菁吸附劑的制備方法，其特征在于：所述的 多孔載體與硅烷偶聯(lián)劑質(zhì)量比為8:1-4:1 ;反應(yīng)時(shí)間多2h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種負(fù)載金屬酞菁吸附劑的制備方法，其特征在于：所述步 驟⑵中的反應(yīng)溶劑選自二甲基亞砜、Ν' N-二甲基甲酰胺或四氫呋喃中的一種；所述步驟 (3)中的洗滌溶劑選自乙醇，丙酮和乙酸乙酯中的一種或兩種以上。
10. 如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的負(fù)載金屬酞菁吸附劑的在吸附脫硫工藝中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種負(fù)載金屬酞菁吸附劑，屬于材料、化工技術(shù)領(lǐng)域，該吸附劑包含分散在多孔載體表面上的含有酞菁的顆粒，其中該吸附劑的酞菁重量含量3%-50%，該吸附劑具有通過(guò)比表面積及微孔吸附分析儀測(cè)定的比表面積為150m2/g-400m2/g。本發(fā)明所提供的吸附劑具備比表面積大，金屬酞菁含量高，吸附能力強(qiáng)和重復(fù)利用效果好的特點(diǎn)，其在溫和條件下，對(duì)二苯并噻吩進(jìn)行吸附脫除，吸附去除率可達(dá)90%以上。同時(shí)提供其制備方法和用途。
【IPC分類】B01J20-30, B01D53-02, B01J20-22
【公開號(hào)】CN104759259
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510153775
【發(fā)明人】張娟, 胡顏薈, 任騰杰
【申請(qǐng)人】河北科技大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年4月2日