[發(fā)明專利]一種具有孔籠孔道結(jié)構(gòu)磁性金屬有機(jī)骨架材料、制備及用于酰基化反應(yīng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310556857.7
• 申請(qǐng)日: 2013-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103551197A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季生福;施達(dá);李慶遠(yuǎn);蔣賽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J31/28
• 分類號(hào): B01J31/28;B01J35/10;B01J13/02;H01F1/01;B82Y40/00;B82Y30/00;C07C49/784;C07C45/46
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種具有孔籠孔道結(jié)構(gòu)（PCNs）磁性金屬有機(jī)骨架材料，其特征在于，磁性PCNs金屬有機(jī)骨架材料以超順磁性Fe₃O₄為核，在磁性Fe₃O₄核表面裹覆一層介孔SiO₂殼層，形成磁性SiO₂@Fe₃O₄納米球，在磁性SiO₂@Fe₃O₄納米球表面原位合成具有孔籠孔道的金屬有機(jī)骨架結(jié)構(gòu)PCNs，即為磁性PCNs@SiO₂@Fe₃O₄材料。

2.按照權(quán)利要求1的一種具有孔籠孔道結(jié)構(gòu)（PCNs）磁性金屬有機(jī)骨架材料，其特征在于，PCNs在PCNs@SiO₂@Fe₃O₄材料中的質(zhì)量百分含量為20%～44%。

3.制備權(quán)利要求1或2的一種具有孔籠孔道結(jié)構(gòu)（PCNs）磁性金屬有機(jī)骨架材料的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）磁性Fe₃O₄顆粒制備：將FeCl₃·6H₂O溶解于水中，制成FeCl₃質(zhì)量含量為10%～30%的溶液，將乙酸鈉溶解于乙二醇中，制成乙酸鈉質(zhì)量含量為5%～20%的乙二醇溶液，于30℃、有N₂保護(hù)、攪拌條件下，將FeCl₃溶液滴加到乙酸鈉的乙二醇溶液中，其中FeCl₃和乙酸鈉的質(zhì)量比為3：1，滴加完畢后，將混合溶液放入高壓釜中，在180℃晶化8小時(shí)，然后自然冷卻，用去離子水和乙醇分別洗滌三次，60℃下真空干燥8小時(shí)，即為制得的磁性Fe₃O₄顆粒；

（2）磁性SiO₂@Fe₃O₄納米球制備：稱取制得的一定量磁性Fe₃O₄顆粒，加入質(zhì)量濃度為95%的乙醇中，制成Fe₃O₄質(zhì)量濃度為10%～20%的溶液，在40℃攪拌條件下，同時(shí)滴加質(zhì)量濃度為5%～20%的硅酸鈉溶液和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)乙醇溶液，滴加的量為Fe₃O₄與硅酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨的質(zhì)量比為1：（0.1～0.3）：（0.001～0.005），使得硅酸鈉能均勻分散在Fe₃O₄顆粒表面，充分?jǐn)嚢韬螅俚渭影彼芤褐羛H值為10，繼續(xù)攪拌3小時(shí)，然后在50W～200W超聲功率下，超聲10min～40min，完成Fe₃O₄顆粒表面裹覆介孔SiO₂殼層的過(guò)程，然后自然冷卻，分別用去離子水和乙醇洗滌到中性，60℃下真空干燥8小時(shí)，最后在N₂保護(hù)下，于450℃焙燒6小時(shí)脫除模板劑，即為制得的具有介孔SiO₂殼層的磁性SiO₂@Fe₃O₄納米球；

（3）磁性PCNs@SiO₂@Fe₃O₄材料制備：稱取一定量的磁性SiO₂@Fe₃O₄納米球分散于去離子水中，制成SiO₂@Fe₃O₄質(zhì)量濃度為10%～25%的分散液；稱取一定量的硝酸銅、醋酸銅、硝酸鋅或醋酸鋅溶于去離子水中，制成硝酸銅、醋酸銅、硝酸鋅或醋酸鋅質(zhì)量濃度為10%～25%的溶液，稱取一定量的均苯三甲酸溶于乙醇中，制成均苯三甲酸質(zhì)量濃度為5%～20%的溶液；稱取一定量的三乙胺溶于去離子水中，制成三乙胺質(zhì)量濃度為2%～6%的溶液；攪拌下，依次將硝酸銅、醋酸銅、硝酸鋅或醋酸鋅溶液、均苯三甲酸溶液、三乙胺溶液滴加到磁性SiO₂@Fe₃O₄納米球分散液中，其中SiO₂@Fe₃O₄：（硝酸銅、醋酸銅、硝酸鋅或醋酸鋅與均苯三甲酸質(zhì)量之和）：三乙胺的質(zhì)量比為1：（0.4～1.3）：（0.04～0.2），其中硝酸銅、醋酸銅、硝酸鋅或醋酸鋅的金屬離子與均苯三甲酸的摩爾比為3：2，充分?jǐn)嚢瑁沟孟跛徙~或醋酸銅或硝酸鋅或醋酸鋅、均苯三甲酸、三乙胺能均勻分散在SiO₂@Fe₃O₄表面，然后在100W～150W超聲功率下，超聲30min～50min，完成SiO₂@Fe₃O₄核表面具有孔籠孔道結(jié)構(gòu)PCNs的原位自組裝過(guò)程，然后用去離子水和乙醇洗滌，80℃下真空干燥12小時(shí)，即為制得的具有孔籠孔道結(jié)構(gòu)PCNs的磁性PCNs@SiO₂@Fe₃O₄材料。