一种负载金属酞菁吸附剂及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于催化、材料、化工技术领域，具体涉及一种负载金属酞菁吸附剂及其制 备方法和用途。
【背景技术】
[0002] 金属酞菁类化合物因其特殊结构而受到关注，其被广泛应用于各个领域，如催化 剂、燃料、导电材料、医学、分子材料、LB膜。工业上，金属酞菁已被用于进行脱臭-氧化硫醇 的催化剂，但金属酞菁在催化过程中容易形成二聚体或者多聚体减小了催化活性，将金属 酞菁负载到载体上可以有效防治酞菁分子聚集、易于实现酞菁与反应物的分离及进行连续 化反应设计等较为理想的途径。已有报道指出，将金属酞菁负载到载体上。如CN1200958A 公开了一种有固体碱性氧化物负载金属酞菁的硫醇氧化或油品脱臭催化剂，该催化剂用于 硫醇氧化反应时不用外加液体碱同时又具有较高的催化活性，此方法受到金属酞菁在溶剂 中溶解度低，固体碱性氧化物在溶剂中对金属酞菁的亲和力弱的限制，所得催化剂负载量 较低。CN1986054A公开了以交联聚二乙烯基苯树脂为载体负载金属酞菁光催化剂及制备方 法，该催化剂具有吸附和光催化的双重功能，可用于工业废水、城市生活污水及地表水和饮 用水中氯酚类污染物的光催化处理，但此方法负载量低，限制了其催化效果。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种比表面积大，金属酞菁含量高， 吸附能力强，重复利用效果好的负载金属酞菁吸附剂，同时提供其制备方法和用途。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下： 本发明一方面提供了一种负载金属酞菁吸附剂，其包括分散有金属酞菁的多孔载体颗 粒，所述多孔载体的金属酞菁的重量含量（即负载量）为3%_50%，所述多孔载体选自二氧化 硅、氧化铝、分子筛、氧化钛、氧化锆、活性炭和沸石中一种或两种以上的组合。优选的，所述 多孔载体的金属酞菁的重量含量为5%_30%。
[0005] 作为本发明进一步的改进，所述多孔载体颗粒的比表面积为150m2/g-400m2/g，其 是通过比表面积及微孔吸附分析仪测定。优选的，所述多孔载体颗粒的比表面积为150m2/ g-250m2/g〇
[0006] 作为本发明进一步的改进，所述多孔载体颗粒的平均粒径为2mm-6mm，优选 4mm-5mm 〇
[0007] 作为本发明进一步的改进，所述多孔载体颗粒负载金属酞菁的厚度为 0· 05_L 5mm〇
[0008] 作为本发明进一步的改进，所述金属酞菁选自酞菁铁、酞菁钴、酞菁锌、酞菁锰、酞 菁镍、酞菁铜、酞菁钌或酞菁钼中的一种或两种以上。
[0009] 作为本发明进一步的改进，所述金属酞菁包含有取代基，所述取代基选自BF4' PF6\ N03\ HS04\ S042\ Cl\ Br- , C032\ CF3S03\ SbF6\ AsF6\ Tf0\ TfN\ CF3C00\ SCN\ CH3PhSO3' [AlCl4]-或 I -中的一种。
[0010] 作为本发明进一步的改进，所述金属酞菁选自十六氯金属酞菁、十二氯金属酞菁、 八氯金属酞菁、四氯金属酞菁一种或两种以上的组合。
[0011] 本发明另一方面提供上述负载金属酞菁吸附剂的制备方法，具体包括以下步骤： 作为本发明进一步的改进，所述负载金属酞菁吸附剂通过以下方法制备： (1) 利用载体表面的活性基团与硅烷偶联剂在40-80°C行反应，形成带有硅烷偶联剂 的多孔载体； (2) 将金属酞菁与原料A在反应溶剂中，在温度为40-80°C下进行反应，得到物质B; (3) 向步骤（2)得到的物质B中加入步骤1所得到的带有硅烷偶联剂的多孔载体在 40-85°C下反应多4h，然后用洗涤溶剂进行洗涤，干燥既得；
【主权项】
1. 一种负载金属酞菁吸附剂，其特征在于：其包括分散有金属酞菁的多孔载体颗粒， 所述多孔载体的金属酞菁的重量含量为3%-50%，所述多孔载体选自二氧化硅、氧化铝、分子 筛、氧化钛、氧化锆、活性炭、树脂和沸石中一种或两种以上的组合。
2. 根据权利要求1所述的一种负载金属酞菁吸附剂，其特征在于：所述多孔载体颗粒 的表面积为 150m2/g-400m2/g。
3. 根据权利要求1所述的一种负载金属酞菁吸附剂，其特征在于：所述多孔载体颗粒 的平均粒径为2mm-6mm。
4. 根据权利要求1所述的一种负载金属酞菁吸附剂，其特征在于：所述多孔载体颗粒 负载金属酞菁的厚度为〇. 05-1. 5mm。
5. 根据权利要求1所述的一种负载金属酞菁吸附剂，其特征在于：所述金属酞菁选自 酞菁铁、酞菁钴、酞菁锌、酞菁锰、酞菁镍、酞菁铜、酞菁钌或酞菁钼中的一种或两种以上的 组合；所述金属酞菁包含有取代基，所述取代基选自BF 4\ PF6' N03-、HSO4' SO4' Cl' Br_、 CO32' CF3SO3' SbFp AsF6' TfO' TfN' CF3COO' SCN' CH3PhSO3' [AICIJ-、Γ中的一种。
6. 根据权利要求5所述的一种负载金属酞菁吸附剂，其特征在于：所述金属酞菁选自 十六氯金属酞菁、十二氯金属酞菁、八氯金属酞菁、四氯金属酞菁一种或两种以上的组合。
7. -种如权利要求1-6任一项所述的负载金属酞菁吸附剂的制备方法，其特征在于： 具体包括以下步骤： (1) 利用载体表面的活性基团与硅烷偶联剂在40-80°C下反应，形成带有硅烷偶联剂 的多孔载体； (2) 将金属酞菁与原料A在反应溶剂中，在温度为40-80°C下进行反应，得到物质B; (3) 向步骤（2)得到的物质B中加入步骤1所得到的带有硅烷偶联剂的多孔载体在 40-85°C下反应多4h，然后用洗涤溶剂进行洗涤，干燥既得； 其中： 所述硅烷偶联剂选自
，X选自氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰 氧基中的一种，Y选自乙烯基、3-氨丙基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、3-巯基丙基、γ-氯丙基 和脲基中的一种； 所述原料A选自CnH2lri (η多2)烯烃基取代的咪唑、CnH2lri (η多2)烯烃基取代的哌 啶或CnH2lri (η彡2)烯烃基取代的胺。
8. 根据权利要求7所述的一种负载金属酞菁吸附剂的制备方法，其特征在于：所述的 多孔载体与硅烷偶联剂质量比为8:1-4:1 ;反应时间多2h。
9. 根据权利要求7所述的一种负载金属酞菁吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步 骤⑵中的反应溶剂选自二甲基亚砜、Ν' N-二甲基甲酰胺或四氢呋喃中的一种；所述步骤 (3)中的洗涤溶剂选自乙醇，丙酮和乙酸乙酯中的一种或两种以上。
10. 如权利要求1-6任一项所述的负载金属酞菁吸附剂的在吸附脱硫工艺中的应用。
【专利摘要】本发明涉及一种负载金属酞菁吸附剂，属于材料、化工技术领域，该吸附剂包含分散在多孔载体表面上的含有酞菁的颗粒，其中该吸附剂的酞菁重量含量3%-50%，该吸附剂具有通过比表面积及微孔吸附分析仪测定的比表面积为150m2/g-400m2/g。本发明所提供的吸附剂具备比表面积大，金属酞菁含量高，吸附能力强和重复利用效果好的特点，其在温和条件下，对二苯并噻吩进行吸附脱除，吸附去除率可达90%以上。同时提供其制备方法和用途。
【IPC分类】B01J20-30, B01D53-02, B01J20-22
【公开号】CN104759259
【申请号】CN201510153775
【发明人】张娟, 胡颜荟, 任腾杰
【申请人】河北科技大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月2日