[發明專利]金屬硫屬化物晶態微孔材料的制備方法

無效

• 申請號: 200910112922.0
• 申請日: 2009-12-08
• 公開（公告）號: CN102086043A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 李建榮;何小武;黃小滎
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: C01G19/00
• 分類號: C01G19/00;C01F17/00;C01F7/70;C01G1/12;C01G3/12;C01G5/00;B01J31/26;B01J20/02
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技術領域

本發明涉及一類金屬硫屬化物晶態微孔材料的制備方法。首次采用離子液體作為溶劑及模板劑合成了一類超大微孔金屬硫屬化物。該系列化合物表現出不同于常規溶劑中制備的微孔金屬硫屬化物的結構。

背景技術

多孔材料因其在催化、分離、氣體吸附、離子交換等方面的廣泛應用而成為人們研究的熱點。伴隨著近年來水熱、溶劑熱等合成方法的興起，多孔材料的種類也多樣化，從早期的硅鋁酸鹽沸石分子篩，到金屬有機框架材料，其合成和性質研究都取得了巨大的進展。近年來發展起來的金屬硫屬化物基多孔材料因能將材料的多孔性與半導體光電性能完美結合而成為人們關注的一類多功能材料。這類材料有望在半導體光電、快離子導體及光催化等方面得到實際應用。人們最初采用高溫固相合成或中溫熔融法合成金屬硫屬化物，這種方法主要運用一些堿金屬及堿土金屬作為結構導向劑，通常更易得到一些低維化合物，多孔的化合物則鮮有報道。借鑒自然形成分子篩的高溫、高壓環境，人們將水熱及溶劑熱合成方法引入到多孔材料的合成中來，并在氧化物分子篩多孔材料的合成中取得了豐碩的成果。80年代末，人們將這種合成方法拓展到金屬硫屬化物多孔材料的合成中，也取得了一定進展：比如PY?Feng小組報道了一系列的基于Tn、Pn、Cn金屬硫簇次級結構單元的微孔材料¹。然而這種合成方法由于在較高壓力下進行，具有一定的危險性。離子液體是一類由陰陽離子構成的綠色溶劑，有別于傳統的分子溶劑，其幾乎可以忽略的蒸氣壓，消除了水熱及溶劑熱的高壓帶來的潛在危險。RE?Morris小組開創性地將離子熱合成方法應用于氧化物基分子篩多孔材料的合成，得到了一系列常規溶劑難以得到的新型分子篩材料²。金屬硫屬化物在堿性的環境易于結晶，常見的離子液體多為弱酸性的，不利于金屬硫屬化物的結晶。雖然離子熱合成方法在氧化物分子篩材料已有報道，但在晶態金屬硫屬化物的合成上報道非常少³，而以常見的咪唑類離子液體陽離子為模板形成的硫屬化物基多孔材料還未見報道。

參考文獻：

1.(a)Bu，X.H.；Zheng，N.F.；Feng，P.Y.“Tetrahedral?chalcogenide?clusters?and?openframeworks”Chem.Eur.J.2004，10，3356-3362；(b)Feng，P.Y.；Bu，X.H.；Zheng，N.F.“Theinterface?chemistry?between?chalcogenide?clusters?and?open?framework?chalcogenides”Acc.Chem.Res.2005，38，293-303.

2.(a)Cooper，E.R.；Andrews，C.D.；Wheatley，P.S.；Webb，P.B.；Wormald，P.；Morris，R.E.“Ionic?liquids?and?eutectic?mixtures?as?solvent?and?template?in?synthesis?of?zeolite?analogues”Nature?2004，430，1012-1016；(b)Parnham，E.R.；Morris，R.E.“Ionothermal?synthesis?of?zeolites，metal-organic?frameworks，and?inorganic-organic?hybrids”Acc.Chem.Res.2007，40，1005-1013.