專利名稱：使用高比表面積多孔有機(jī)材料的氣體儲(chǔ)存裝置及用于吸附性吸收化學(xué)種類裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功能材料領(lǐng)域，特別涉及一種使用高比表面積多孔有機(jī)材料的氣體儲(chǔ) 存裝置及用于吸附性吸收化學(xué)種類裝置。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類社會(huì)經(jīng)歷了薪柴、煤炭和石油的三個(gè)能源階段。從未來 社會(huì)的能源結(jié)構(gòu)看，人類一方面會(huì)碰到煤、石油等礦物能源資源的日益枯竭，另一方面已正 視礦物能源所造成的深刻環(huán)境問題。面對(duì)能源的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，各國都意識(shí)到能源過渡的重要 性、必要性和緊迫性，紛紛結(jié)合本國實(shí)際情況，提出了能源過渡的行動(dòng)綱領(lǐng)，加強(qiáng)了新能源 的開發(fā)和推廣應(yīng)用力度。近幾年來開發(fā)的儲(chǔ)氫材料和氫共同組成的能量系統(tǒng)，以氫為能量 媒體，以儲(chǔ)氫材料作為載能的功能材料，利用儲(chǔ)氫材料與氫之間的可逆反應(yīng)，可以較好地解 決能量儲(chǔ)存和運(yùn)輸問題。在儲(chǔ)氫材料與氫構(gòu)成的能量系統(tǒng)中，氫本身就具備化學(xué)能的性質(zhì)， 可以直接作為燃料，而且是理想的清潔燃料，是新能源中的一個(gè)重要成員。功能材料除肩負(fù) 載能體的功能外，在未來氫的制備、分離、精制、氫同位素的分離回收等過程中，也將起決定 性作用。與此同時(shí)，目前各國面對(duì)的另一個(gè)嚴(yán)峻問題即二氧化碳排放過量導(dǎo)致全球氣候變 暖及海洋酸化，為積極應(yīng)對(duì)此環(huán)境問題，我國大力提出開發(fā)利用低碳能源，甲烷作為另一種 清潔能源備受矚目。然而甲烷的開發(fā)利用存在的較多的技術(shù)問題?；谥T如氣體儲(chǔ)存、分 離、和催化等工業(yè)應(yīng)用對(duì)于多孔材料的需求，合成與制備孔材料一直是科學(xué)界研究的熱點(diǎn)。 具有不同孔道大小及特性的多孔材料如分子篩、金屬有機(jī)骨架化合物(MOFs)、共價(jià)有機(jī)骨 架化合物(COFs)，共軛微孔聚合物(CMPs)、內(nèi)在微孔的聚合物(PIMs)等已被合成并已證實(shí) 其在氣體儲(chǔ)存分離等方面具有潛在應(yīng)用。然而，有機(jī)多孔聚合物(POFs)材料在氣體儲(chǔ)存分離方面的應(yīng)用仍有待更深入的 研究，并且進(jìn)一步提升其性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種使用高比表面積多孔有機(jī)材料的氣體儲(chǔ)存裝置，其利 用高比表面積多孔有機(jī)材料具有的穩(wěn)固的官能化的孔道結(jié)構(gòu)及高化學(xué)物理穩(wěn)定性，對(duì)氣體 進(jìn)行吸附儲(chǔ)存分離，具有很好效果。本發(fā)明的另一目的在于提供一種使用高比表面積多孔有機(jī)材料的用于吸附性吸 收化學(xué)種類裝置，其利用高比表面積多孔有機(jī)材料具有的穩(wěn)固的官能化的孔道結(jié)構(gòu)及高化 學(xué)物理穩(wěn)定性，對(duì)化學(xué)種類進(jìn)行吸附儲(chǔ)存分離，具有很好效果。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種使用高比表面積多孔有機(jī)材料的氣體儲(chǔ)存裝 置，該氣體儲(chǔ)存裝置用于儲(chǔ)存、分離氣體，其包括高比表面積多孔有機(jī)材料，所述高比表面 積多孔有機(jī)材料具有三維微孔結(jié)構(gòu)，高比表面積多孔有機(jī)材料的孔道具有足夠數(shù)量的數(shù)個(gè) 用于原子或分子吸附的進(jìn)入位點(diǎn)。
所述高比表面積多孔有機(jī)材料為聚四苯硅或聚四苯鍺，聚四苯硅的分子式為 (Si(Ph)4)n，其結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種使用高比表面積多孔有機(jī)材料的氣體儲(chǔ)存裝置，其特征在于，該氣體儲(chǔ)存裝置 用于儲(chǔ)存、分離氣體，其包括高比表面積多孔有機(jī)材料，所述高比表面積多孔有機(jī)材料具有 三維微孔結(jié)構(gòu)，高比表面積多孔有機(jī)材料的孔道具有數(shù)個(gè)用于原子或分子吸附的進(jìn)入位點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的使用高比表面積多孔有機(jī)材料的氣體儲(chǔ)存裝置，其特征在于， 所述高比表面積多孔有機(jī)材料為聚四苯硅或聚四苯鍺，聚四苯硅的分子式為(Si(Ph)4)n，其 結(jié)構(gòu)式為
3.如權(quán)利要求1所述的使用高比表面積多孔有機(jī)材料的氣體儲(chǔ)存裝置，其特征在于， 所述聚四苯硅的比表面積為3200-2600平方米/克，聚四苯硅的孔徑為1. 3-1. 1納米；所述 聚四苯鍺的比表面積為沈00-2000平方米/克，聚四苯鍺的孔徑為1. 3-1. 1納米。
4.如權(quán)利要求1所述的使用高比表面積多孔有機(jī)材料的氣體儲(chǔ)存裝置，其特征在于， 所述氣體包括含有用于附著到具有孔或多孔網(wǎng)絡(luò)的表面上一個(gè)或多個(gè)位點(diǎn)的可獲得電子 密度的氣體分子。
5.如權(quán)利要求4所述的使用高比表面積多孔有機(jī)材料的氣體儲(chǔ)存裝置，其特征在于， 所述氣體包括氨、二氧化碳、一氧化碳、氫氣、胺、甲烷、氧氣、氬氣、氮?dú)饣蛩鼈兊慕M合。
6.一種使用高比表面積多孔有機(jī)材料的用于吸附性吸收化學(xué)種類裝置，其特征在于， 所述用于吸附性吸收化學(xué)種類裝置用于吸收化學(xué)種類，包括含有高比表面積多孔有機(jī)材料 的吸附劑，該高比表面積多孔有機(jī)材料具有三維微孔結(jié)構(gòu)，高比表面積多孔有機(jī)材料的孔 道具有數(shù)個(gè)用于原子或分子吸附的進(jìn)入位點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的使用高比表面積多孔有機(jī)材料的用于吸附性吸收化學(xué)種類裝 置，其特征在于，所述高比表面積多孔有機(jī)材料為聚四苯硅或聚四苯鍺，聚四苯硅的分子式 為(Si (Ph)4)n，其結(jié)構(gòu)式為聚四苯鍺的分子式為(Ge(Ph)4)n，其結(jié)構(gòu)式為聚四苯鍺的分子式為(Ge(Ph)4)n，其結(jié)構(gòu)式為
8.如權(quán)利要求6所述的使用高比表面積多孔有機(jī)材料的用于吸附性吸收化學(xué)種類 裝置，其特征在于，所述聚四苯硅的比表面積為32004600平方米/克，聚四苯硅的孔徑 為1. 3-1. 1納米；所述聚四苯鍺的比表面積為2600-2000平方米/克，聚四苯鍺的孔徑為 1. 3-1. 1 納米。
9.如權(quán)利要求6所述的使用高比表面積多孔有機(jī)材料的用于吸附性吸收化學(xué)種類裝 置，其特征在于，所述化學(xué)種類是氣體或液體的形式，為氨、二氧化碳、一氧化碳、氫氣、胺、 甲烷、氧氣、氬氣、氮?dú)?、有機(jī)材料、多環(huán)有機(jī)分子或它們的組合。
10.如權(quán)利要求6所述的使用高比表面積多孔有機(jī)材料的用于吸附性吸收化學(xué)種類裝 置，其特征在于，該用于吸附性吸收化學(xué)種類裝置吸收化學(xué)種類的方法包括將化學(xué)種類與 包含高比表面積多孔有機(jī)材料的吸附劑接觸，其中對(duì)化學(xué)種類的吸收為可逆或不可逆。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用高比表面積多孔有機(jī)材料的氣體儲(chǔ)存裝置及用于吸附性吸收化學(xué)種類裝置，該使用高比表面積多孔有機(jī)材料的氣體儲(chǔ)存裝置用于儲(chǔ)存、分離氣體，其包括高比表面積多孔有機(jī)材料，所述高比表面積多孔有機(jī)材料具有三維微孔結(jié)構(gòu)，高比表面積多孔有機(jī)材料的孔道具有數(shù)個(gè)用于原子或分子吸附的進(jìn)入位點(diǎn)；該使用高比表面積多孔有機(jī)材料的用于吸附性吸收化學(xué)種類裝置用于吸收化學(xué)種類，包括含有高比表面積多孔有機(jī)材料的吸附劑，該高比表面積多孔有機(jī)材料具有三維微孔結(jié)構(gòu)，高比表面積多孔有機(jī)材料的孔道具有數(shù)個(gè)用于原子或分子吸附的進(jìn)入位點(diǎn)；以上所述的高比表面積多孔有機(jī)材料為聚四苯硅或聚四苯鍺。
文檔編號(hào)B01J20/26GK102095070SQ20101056168
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者裘式綸, 裴翠穎, 賁騰 申請人:深圳市普邁達(dá)科技有限公司