专利名称：使用高比表面积多孔有机材料的气体储存装置及用于吸附性吸收化学种类装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及功能材料领域，特别涉及一种使用高比表面积多孔有机材料的气体储 存装置及用于吸附性吸收化学种类装置。
背景技术：
随着科学技术的进步，人类社会经历了薪柴、煤炭和石油的三个能源阶段。从未来 社会的能源结构看，人类一方面会碰到煤、石油等矿物能源资源的日益枯竭，另一方面已正 视矿物能源所造成的深刻环境问题。面对能源的严峻挑战，各国都意识到能源过渡的重要 性、必要性和紧迫性，纷纷结合本国实际情况，提出了能源过渡的行动纲领，加强了新能源 的开发和推广应用力度。近几年来开发的储氢材料和氢共同组成的能量系统，以氢为能量 媒体，以储氢材料作为载能的功能材料，利用储氢材料与氢之间的可逆反应，可以较好地解 决能量储存和运输问题。在储氢材料与氢构成的能量系统中，氢本身就具备化学能的性质， 可以直接作为燃料，而且是理想的清洁燃料，是新能源中的一个重要成员。功能材料除肩负 载能体的功能外，在未来氢的制备、分离、精制、氢同位素的分离回收等过程中，也将起决定 性作用。与此同时，目前各国面对的另一个严峻问题即二氧化碳排放过量导致全球气候变 暖及海洋酸化，为积极应对此环境问题，我国大力提出开发利用低碳能源，甲烷作为另一种 清洁能源备受瞩目。然而甲烷的开发利用存在的较多的技术问题。基于诸如气体储存、分 离、和催化等工业应用对于多孔材料的需求，合成与制备孔材料一直是科学界研究的热点。 具有不同孔道大小及特性的多孔材料如分子筛、金属有机骨架化合物(MOFs)、共价有机骨 架化合物(COFs)，共轭微孔聚合物(CMPs)、内在微孔的聚合物(PIMs)等已被合成并已证实 其在气体储存分离等方面具有潜在应用。然而，有机多孔聚合物(POFs)材料在气体储存分离方面的应用仍有待更深入的 研究，并且进一步提升其性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用高比表面积多孔有机材料的气体储存装置，其利 用高比表面积多孔有机材料具有的稳固的官能化的孔道结构及高化学物理稳定性，对气体 进行吸附储存分离，具有很好效果。本发明的另一目的在于提供一种使用高比表面积多孔有机材料的用于吸附性吸 收化学种类装置，其利用高比表面积多孔有机材料具有的稳固的官能化的孔道结构及高化 学物理稳定性，对化学种类进行吸附储存分离，具有很好效果。为实现上述目的，本发明提供一种使用高比表面积多孔有机材料的气体储存装 置，该气体储存装置用于储存、分离气体，其包括高比表面积多孔有机材料，所述高比表面 积多孔有机材料具有三维微孔结构，高比表面积多孔有机材料的孔道具有足够数量的数个 用于原子或分子吸附的进入位点。
所述高比表面积多孔有机材料为聚四苯硅或聚四苯锗，聚四苯硅的分子式为 (Si(Ph)4)n，其结构式为
权利要求
1.一种使用高比表面积多孔有机材料的气体储存装置，其特征在于，该气体储存装置 用于储存、分离气体，其包括高比表面积多孔有机材料，所述高比表面积多孔有机材料具有 三维微孔结构，高比表面积多孔有机材料的孔道具有数个用于原子或分子吸附的进入位点。
2.如权利要求1所述的使用高比表面积多孔有机材料的气体储存装置，其特征在于， 所述高比表面积多孔有机材料为聚四苯硅或聚四苯锗，聚四苯硅的分子式为(Si(Ph)4)n，其 结构式为
3.如权利要求1所述的使用高比表面积多孔有机材料的气体储存装置，其特征在于， 所述聚四苯硅的比表面积为3200-2600平方米/克，聚四苯硅的孔径为1. 3-1. 1纳米；所述 聚四苯锗的比表面积为沈00-2000平方米/克，聚四苯锗的孔径为1. 3-1. 1纳米。
4.如权利要求1所述的使用高比表面积多孔有机材料的气体储存装置，其特征在于， 所述气体包括含有用于附着到具有孔或多孔网络的表面上一个或多个位点的可获得电子 密度的气体分子。
5.如权利要求4所述的使用高比表面积多孔有机材料的气体储存装置，其特征在于， 所述气体包括氨、二氧化碳、一氧化碳、氢气、胺、甲烷、氧气、氩气、氮气或它们的组合。
6.一种使用高比表面积多孔有机材料的用于吸附性吸收化学种类装置，其特征在于， 所述用于吸附性吸收化学种类装置用于吸收化学种类，包括含有高比表面积多孔有机材料 的吸附剂，该高比表面积多孔有机材料具有三维微孔结构，高比表面积多孔有机材料的孔 道具有数个用于原子或分子吸附的进入位点。
7.如权利要求6所述的使用高比表面积多孔有机材料的用于吸附性吸收化学种类装 置，其特征在于，所述高比表面积多孔有机材料为聚四苯硅或聚四苯锗，聚四苯硅的分子式 为(Si (Ph)4)n，其结构式为聚四苯锗的分子式为(Ge(Ph)4)n，其结构式为聚四苯锗的分子式为(Ge(Ph)4)n，其结构式为
8.如权利要求6所述的使用高比表面积多孔有机材料的用于吸附性吸收化学种类 装置，其特征在于，所述聚四苯硅的比表面积为32004600平方米/克，聚四苯硅的孔径 为1. 3-1. 1纳米；所述聚四苯锗的比表面积为2600-2000平方米/克，聚四苯锗的孔径为 1. 3-1. 1 纳米。
9.如权利要求6所述的使用高比表面积多孔有机材料的用于吸附性吸收化学种类装 置，其特征在于，所述化学种类是气体或液体的形式，为氨、二氧化碳、一氧化碳、氢气、胺、 甲烷、氧气、氩气、氮气、有机材料、多环有机分子或它们的组合。
10.如权利要求6所述的使用高比表面积多孔有机材料的用于吸附性吸收化学种类装 置，其特征在于，该用于吸附性吸收化学种类装置吸收化学种类的方法包括将化学种类与 包含高比表面积多孔有机材料的吸附剂接触，其中对化学种类的吸收为可逆或不可逆。
全文摘要
本发明涉及使用高比表面积多孔有机材料的气体储存装置及用于吸附性吸收化学种类装置，该使用高比表面积多孔有机材料的气体储存装置用于储存、分离气体，其包括高比表面积多孔有机材料，所述高比表面积多孔有机材料具有三维微孔结构，高比表面积多孔有机材料的孔道具有数个用于原子或分子吸附的进入位点；该使用高比表面积多孔有机材料的用于吸附性吸收化学种类装置用于吸收化学种类，包括含有高比表面积多孔有机材料的吸附剂，该高比表面积多孔有机材料具有三维微孔结构，高比表面积多孔有机材料的孔道具有数个用于原子或分子吸附的进入位点；以上所述的高比表面积多孔有机材料为聚四苯硅或聚四苯锗。
文档编号B01J20/26GK102095070SQ20101056168
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年11月26日
发明者裘式纶, 裴翠颖, 贲腾 申请人:深圳市普迈达科技有限公司