카바메이트 아민/아민 접지 금속-유기 골격체 기반 이산화탄소 흡착제
Carbamate amine/amine-appended metal-organic framework based carbon dioxide adsorbents
특허 요약
본 발명은 카바메이트 아민/아민 접지 금속-유기 골격체 기반 이산화탄소 흡착제에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 고농도의 수분이 포함된 연도가스 환경에서도 흡착제의 흡착 성능을 유지하고 재사용성과 안정성이 향상된 이산화탄소 흡착제를 제공할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

다공성 금속-유기 골격체;상기 다공성 금속-유기 골격체에 도입된 다수의 다가 아민; 및상기 다공성 금속-유기 골격체에 도입되어, 다수의 상기 다가 아민 중 상기 다공성 금속-유기 골격체의 표면에 존재하는 일부와 반응하여 카바메이트(carbamate)를 형성하는 카보네이트계 화합물;을 포함하는 이산화탄소 흡착제.

2

제1항에 있어서,상기 다공성 금속-유기 골격체는 M2(dobpdc), M2(dobdc), M2(m-dobdc), M2(dondc) 및 M2(dotpdc)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡착제:여기서, 금속 M은 Mg, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn이고, dobpdc는 4,4'-디옥시도-3,3'-비페닐디카복실레이트이며, dobdc는 2,5-디옥시도-1,4-벤젠디카복실레이트이고, m-dobdc는 4,6-디옥시도-1,3-벤젠디카복실레이트이고, dondc는 1,5-디옥사이드-2,6-나프탈렌디카복실레이트이고, dotpdc는 4,4'-디옥시도-3,3'-트리페닐디카복실레이트이다.

3

제1항에 있어서,상기 다가 아민은 하기 [화학식 1]로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡착제:[화학식 1]상기 [화학식 1]에서,R1, R2, R4, R5는 각각 독립적으로 수소, -F, -Cl, -Br, -CN, -NO2, -OH, -CN, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬, 또는 -(CH2)pNRaRb이고,R3, R6, R7은 각각 독립적으로 수소, 히드록시, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬, 또는 -(CH2)pNRaRb이며,l, n은 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이고,p는 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이며,m은 0 또는 1이고,Ra, Rb는 각각 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬이다.

4

제3항에 있어서,상기 [화학식 1]로 표시되는 화합물은 Ethylethylenediamine (een), 2-(2-aminoethylamino)ethanol, 1-(2-aminoethyl)piperazine, 2-(aminomethyl)piperidine, N-benzylethylenediamine, polyethyleneimine, ethylenediamine, N-methylethylenediamine (men), N,N'-dimethylethylenediamine (mmen) 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡착제.

5

제1항에 있어서,상기 카보네이트계 화합물은 하기 [화학식 2] 또는 [화학식 3]으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡착제:[화학식 2] [화학식 3]상기 [화학식 2] 또는 [화학식 3]에서,R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, -F, -Cl, -Br, -CN, -NO2, -OH, -CN, -SH, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬, 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기이다.

6

제5항에 있어서,상기 [화학식 2] 또는 [화학식 3]으로 표시되는 화합물은 하기 화합물 1 내지 7 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡착제:.

7

제1항에 있어서,상기 카보네이트계 화합물은 0.1 내지 5 당량 도입되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡착제.