本發(fā)明涉及吸附，更具體地，涉及一種雜[3]芳烴晶體材料在吸附分離3-甲基噻吩和正庚烷混合物中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、3-甲基噻吩和正庚烷存在于汽油當(dāng)中。其中，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，作為噻吩類硫化物的3-甲基噻吩燃燒產(chǎn)生的硫氧化物已對環(huán)境和人類健康造成了極大的威脅，因此去除污染物3-甲基噻吩已成為重要的研究課題。此外，正庚烷具備低能引燃點(diǎn)和高燃燒效率等優(yōu)點(diǎn)，被用作燃料和溶劑提高汽油的燃燒效率。本研究采用3-甲基噻吩和正庚烷來模擬汽油。目前，常見的從汽油中脫除3-甲基噻吩技術(shù)主要是萃取脫硫，這種方法會消耗巨大的能量，不利于能源的可持續(xù)發(fā)展。在過去的幾十年里吸附法發(fā)展的非常迅速，已經(jīng)探索了多種多孔吸附劑，例如沸石、多孔有機(jī)聚合物、共價(jià)有機(jī)框架、金屬有機(jī)框架等。雖然它們的高比表面積和剛性結(jié)構(gòu)有利于吸附客體，但是熱穩(wěn)定性差、高耗能以及復(fù)雜的設(shè)計(jì)等因素限制了它們的應(yīng)用。因此，目前急需開發(fā)一種新型的合成工藝簡單、穩(wěn)定性高且可重復(fù)使用的材料以有效分離3-甲基噻吩和正庚烷。

2、目前，從汽油中分離出噻吩類物質(zhì)主要依靠萃取脫硫、膜滲透脫硫等。公開號為cn113684052a的中國專利公開了一種船用燃油脫硫萃取劑及其萃取脫硫方法，所述萃取劑為離子液體萃取劑，所述離子液體萃取劑包括正己醇改性的氯化十六烷基吡啶和有機(jī)酸。但該方法裝置復(fù)雜且耗能較高。公開號為cn118341272a的中國專利公開了一種負(fù)載ag+的peg-ncp粒子填充雜化膜、制備方法及其滲透汽化汽油脫硫方法，采用噻吩和正辛烷混合溶液作為模擬汽油。用滲透汽化脫硫的雜化膜包括支撐層和涂敷在支撐層上的分離層。但該方法存在制備復(fù)雜、成膜性差、質(zhì)脆，且制作成本較高等問題。公開號為cn112473573a的中國專利公開了一種pd(ii)-da-sio2復(fù)合氣凝膠的制備方法及其應(yīng)用，該方法以正硅酸乙酯為原料，引入鹽酸多巴胺和pb2+進(jìn)行改性。但該方法存在制備復(fù)雜、價(jià)格昂貴等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種雜[3]芳烴晶體材料在吸附分離3-甲基噻吩和正庚烷混合物中的應(yīng)用，利用雜[3]芳烴晶體材料吸附分離3-甲基噻吩和正庚烷混合物，能耗低、過程簡單，避免了3-甲基噻吩和正庚烷分離技術(shù)中存在的耗能大、過程繁瑣、需要使用高純度脫附劑以及成本較高等缺陷。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、雜[3]芳烴晶體材料在吸附分離3-甲基噻吩和正庚烷混合物中的應(yīng)用，所述雜[3]芳烴晶體材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：

4、

5、本發(fā)明還公開了一種3-甲基噻吩和正庚烷的分離方法，利用雜[3]芳烴晶體材料吸附分離3-甲基噻吩和正庚烷混合物，所述雜[3]芳烴晶體材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：

6、

7、可選的，利用雜[3]芳烴晶體材料吸附分離3-甲基噻吩和正庚烷混合物的具體步驟為：將所述雜[3]芳烴晶體材料放置于3-甲基噻吩和正庚烷的混合蒸汽或3-甲基噻吩和正庚烷混合溶液內(nèi)進(jìn)行吸附分離，所述吸附分離的溫度＜80℃。

8、可選的，吸附完畢后，采用真空加熱或減壓加熱除去雜[3]芳烴晶體材料表面吸附的3-甲基噻吩和正庚烷混合物，所述真空加熱或減壓加熱的溫度＜80℃。

9、可選的，采用加熱脫附的方式除去雜[3]芳烴晶體材料吸附絡(luò)合的3-甲基噻吩，實(shí)現(xiàn)雜[3]芳烴晶體材料的再生；所述加熱脫附的溫度為80～100℃。

10、可選的，雜[3]芳烴晶體材料的制備方法包括以下步驟：將雜[3]芳烴置于丙酮中，加熱至沸騰，滴加丙酮直至全部溶解，將溶液放置于0℃下保存過夜，過濾收集析出來的晶體，將得到的晶體一次經(jīng)真空干燥和活化，得到所述雜[3]芳烴晶體材料。

11、可選的，所述活化的溫度為150℃，時(shí)間為2h。

12、可選的，所述真空干燥的溫度為50℃。

13、實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，將具有如下有益效果：

14、本發(fā)明利用雜[3]芳烴晶體材料可實(shí)現(xiàn)從氣態(tài)或液態(tài)的3-甲基噻吩和正庚烷混合物中均以100％的純度分離3-甲基噻吩，且分離過程操作簡單，設(shè)備要求低；分離過程不需要精餾操作，能耗低，節(jié)約能源，降低了3-甲基噻吩的生產(chǎn)成本；所用晶體材料穩(wěn)定性高，可以循環(huán)使用，分離效果不會降低。

技術(shù)特征：

1.雜[3]芳烴晶體材料在吸附分離3-甲基噻吩和正庚烷混合物中的應(yīng)用，其特征在于，所述雜[3]芳烴晶體材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：

2.一種3-甲基噻吩和正庚烷的分離方法，其特征在于，利用雜[3]芳烴晶體材料吸附分離3-甲基噻吩和正庚烷混合物，所述雜[3]芳烴晶體材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3-甲基噻吩和正庚烷的分離方法，其特征在于，利用雜[3]芳烴晶體材料吸附分離3-甲基噻吩和正庚烷混合物的具體步驟為：將所述雜[3]芳烴晶體材料放置于3-甲基噻吩和正庚烷的混合蒸汽或3-甲基噻吩和正庚烷混合溶液內(nèi)進(jìn)行吸附分離，所述吸附分離的溫度＜80℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3-甲基噻吩和正庚烷的分離方法，其特征在于，吸附完畢后，采用真空加熱或減壓加熱除去雜[3]芳烴晶體材料表面吸附的3-甲基噻吩和正庚烷混合物，所述真空加熱或減壓加熱的溫度＜80℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3-甲基噻吩和正庚烷的分離方法，其特征在于，采用加熱脫附的方式除去雜[3]芳烴晶體材料吸附絡(luò)合的3-甲基噻吩，實(shí)現(xiàn)雜[3]芳烴晶體材料的再生；所述加熱脫附的溫度為80℃～100℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3-甲基噻吩和正庚烷的分離方法，其特征在于，雜[3]芳烴晶體材料的制備方法包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的3-甲基噻吩和正庚烷的分離方法，其特征在于，所述活化的溫度為150℃，時(shí)間為2h。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的3-甲基噻吩和正庚烷的分離方法，其特征在于，所述真空干燥的溫度為50℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種雜[3]芳烴晶體材料在吸附分離3?甲基噻吩和正庚烷混合物中的應(yīng)用，利用雜[3]芳烴非多孔自適應(yīng)晶體材料吸附分離3?甲基噻吩和正庚烷混合物，能耗低、過程簡單，避免了3?甲基噻吩和正庚烷分離技術(shù)中存在的耗能大、過程繁瑣、需要使用高純度脫附劑以及成本較高等缺陷。

技術(shù)研發(fā)人員：周炯,張?jiān)沸?br/>受保護(hù)的技術(shù)使用者：東北大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15