動峰，該峰應歸屬于離子液體陰離子部分的P-F鍵伸縮振動。這一證據表明離子 液體已成功負載進入到ZIF-8的籠中，形成了 ZIF-8離子液體復合材料（圖9)。對所得材 料進行771(下隊吸附（圖10)，273K下CO2吸附（圖11)，2731(下隊吸附（圖12)表征。結果 表明，所制備的ZIF-8離子液體復合材料77Κ下N 2吸附量明顯降低，這表明離子液體已進 入到ZIF-8籠當中。如表1所示，計算所得復合材料比表面積為1084m 2/g，相比甲醇中合成 的ZIF-8 (比表面積為1864m2/g)，該復合材料比表面積顯著降低，這也進一步證實離子液 體進入到ZIF-8籠中，降低了材料本身的比表面積。相比于ZIF-8納米顆粒，ZIF-8離子液 體復合材料在273K下CO 2飽和吸附量幾乎不變，273K下N2吸附量有所下降。ZIF-8離子液 體復合材料的比表面積，273K下CO 2飽和吸附量以及在273K下CO2和N2的吸附選擇性分別 列舉于表1。上述結果表面，將離子液體負載于ZIF-8中，通過限制氮氣進入到ZIF-8籠中， 可以有效提高ZIF-8材料對C02/N2的吸附選擇性。
[0069] 表1ZIF-8與ZIF-8離子液體復合材料對比
[0070]
【主權項】
1. 一種由微孔材料負載離子液體的復合材料或薄膜，其特征在于：該復合材料或薄膜 是利用微孔材料的孔籠作為支撐載體來負載離子液體的復合材料或薄膜； 所述微孔材料為晶化或非晶的材料，其孔籠尺寸小于2nm ; 所述離子液體為季銨陽離子型，季膦陽離子型，吡啶陽離子型，咪唑陽離子型離子液體 中的任意一種。
2. 權利要求1所述由微孔材料負載離子液體的復合材料或薄膜的制備方法，其特征在 于：該復合材料或薄膜借助原位合成方法制備得到，具體步驟如下： (1) 在常規合成策略的基礎上改進，將合成多孔材料的前驅體與離子液體或離子液體 與其他溶劑的相溶物進行原位合成，得到微孔材料離子液體復合材料或微孔材料離子液體 復合膜； (2) 將上述步驟所得的反應混合物冷卻至室溫，并通過離心分離獲得復合材料或薄 膜； (3) 對得到的復合材料及薄膜進行洗滌、烘干。
3. 權利要求1所述由微孔材料負載離子液體的復合材料或薄膜的制備方法，其特征在 于：該復合材料或薄膜借助固液接觸的后處理方法制備得到，具體步驟如下： (1) 按照常規合成方法合成多孔材料或薄膜，即將材料合成所需的全部前驅體溶解于 相應的溶劑中，在一定溫度下反應一段時間，將材料與母液分離，之后洗滌烘干待用，膜的 合成方法與此類似，根據其對支撐情況的要求，可在母液中放入合適的載體； (2) 再將（1)所述的微孔材料或薄膜作為支撐載體，將其與離子液體或離子液體與其他 溶劑的分散劑接觸一定時間后，得到以微孔材料孔籠作為支撐載體的復合材料或薄膜； (3) 對得到的復合材料及薄膜進行洗滌、烘干。
4. 權利要求1所述由微孔材料負載離子液體的復合材料或薄膜的制備方法，其特征在 于：該復合材料或薄膜借助浸入攪拌的后處理方法制備得到，具體步驟如下： (1) 按照常規合成方法合成多孔材料或薄膜，即將材料合成所需的全部前驅體溶解于 相應的溶劑中，在一定溫度下反應一段時間，將材料與母液分離，之后洗滌烘干待用，膜的 合成方法與此類似，根據其對支撐情況的要求，可在母液中放入合適的載體； (2) 再將（1)所述的微孔材料或薄膜浸入到離子液體或離子液體與其他溶劑的分散劑 當中，通過快速攪拌，形成以微孔材料孔籠作為支撐載體的復合材料或復合薄膜； (3) 對得到的復合材料及薄膜進行洗滌、烘干。
5. 權利要求1所述由微孔材料負載離子液體的復合材料或薄膜的制備方法，其特征在 于：該復合材料或薄膜借助惰性氣體加壓的后處理方法制備得到，具體步驟如下： (1) 按照常規合成方法合成多孔材料或薄膜，即將材料合成所需的全部前驅體溶解于 相應的溶劑中，在一定溫度下反應一段時間，將材料與母液分離，之后洗滌烘干待用，膜的 合成方法與此類似，根據其對支撐情況的要求，可在母液中放入合適的載體； (2) 再將（1)所述的微孔材料或薄膜浸入到離子液體或離子液體與其他溶劑的分散劑 當中，通過通入惰性氣體加壓操作，使離子液體進入多孔材料的孔籠當中，形成以多孔材料 孔籠作為支撐載體的復合材料或是復合薄膜； (3) 對得到的復合材料及薄膜進行洗滌、烘干。
6. 權利要求1所述由微孔材料負載離子液體的復合材料或薄膜的制備方法，其特征在 于：該復合材料或薄膜借助后抽真空負壓的后處理方法制備得到，具體步驟如下： (1) 按照常規合成方法合成多孔材料或薄膜，即將材料合成所需的全部前驅體溶解于 相應的溶劑中，在一定溫度下反應一段時間，將材料與母液分離，之后洗滌烘干待用，膜的 合成方法與此類似，根據其對支撐情況的要求，可在母液中放入合適的載體； (2) 再將（1)所述的微孔材料或薄膜浸入到離子液體或離子液體與其他溶劑的分散劑 當中，通過抽真空形成負壓環境，令難揮發的離子液體吸入到微孔材料孔籠當中，形成以微 孔材料孔籠作為支撐載體的復合材料或是復合薄膜； (3) 對得到的復合材料及薄膜進行洗滌、烘干。
7. 按照權利要求2所述由微孔材料負載離子液體的復合材料或薄膜的制備方法，其特 征在于：步驟（1)中，原位合成微孔材料離子液體復合材料或薄膜的溫度為_30°C~300°C， 時間為Is~8640000s。
8. 按照權利要求3所述由微孔材料負載離子液體的復合材料或薄膜的制備方法，其特 征在于：步驟（2)中，固液質量比為0. 001~1000,固液接觸的溫度為-30°C~300°C，時間 為 Is ~8640000s。
9. 按照權利要求4所述由微孔材料負載離子液體的復合材料或薄膜的制備方法，其特 征在于：步驟（2)中，固液質量比為0. 001~1000,攪拌處理的溫度為-30°C~300°C，時間 為 Is ~8640000s。
10. 按照權利要求5所述由微孔材料負載離子液體的復合材料或薄膜的制備方法，其 特征在于：步驟（2)中，固液質量比為0. 001~1000,施加惰性氣體的壓力為0~50MPa，處 理溫度為-30°C~300°C，時間為 Is~8640000s ;惰性氣體為高純氦氣，高純氮氣或高純氬氣中的一種。
11. 按照權利要求6所述由微孔材料負載離子液體的復合材料或薄膜的制備方法，其 特征在于：步驟（2)中，固液質量比為0.001~1000,體系真空度為0~0.1 MPa，處理溫度 為-30°C~300°C，時間為 Is ~8640000s。
12. 按照權利要求2-6任意一項所述由微孔材料負載離子液體的復合材料或薄膜的制 備方法，其特征在于：所述的離子液體或離子液體與其他溶劑的相溶物中離子液體的質量 分數為0~100%。
【專利摘要】一種由微孔材料負載離子液體的復合材料或薄膜及其制備，利用晶化或非晶的微孔材料的孔籠作為離子液體的支撐載體制備相應的新型微孔材料離子液體復合材料或微孔材料離子液體復合膜；通過原位合成和后處理的方法來得到由微孔材料負載離子液體的新型復合材料及其薄膜；本發明由微孔材料負載離子液體的新型復合材料及其薄膜具有對小分子氣體特殊的選擇吸附和良好的分離純化特性。
【IPC分類】B01J20-28, B01J20-22, B01J20-30
【公開號】CN104722284
【申請號】CN201310698645
【發明人】楊維慎, 班宇杰, 李硯碩
【申請人】中國科學院大連化學物理研究所
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月18日