[發明專利]HKUST-1型中微雙孔MOF材料及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410373397.9
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104258912A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 鄭麗明;奚紅霞;朱智洪;柳澤偉;孫惠惠
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B01J35/10
• 分類號: B01J35/10;B01J31/28;B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 張燕玲

技術領域

本發明屬于金屬-骨架有機物制備領域，特別涉及一種HKUST-1型中微雙孔MOF材料及其制備方法和應用，具體是指一種含有微孔和中孔的多級孔道的HKUST-1金屬-骨架有機物及其制備方法和應用。?

背景技術

金屬-有機骨架材料(MOFs)是一種無機-有機復合材料，其具有化學可調性、結構多變性以及巨大的比表面積和孔容，因此被廣泛應用于傳感、氣體分離、吸附、生物藥物載體、氣體存儲及催化等領域。但目前已報道的MOFs多為微孔結構，小孔徑使得大分子難以擴散至內部活性位點，從而限制了MOFs的應用。近些年來，許多專家學者致力于將中孔引入傳統的微孔MOFs中，合成同時含有微孔與中孔的中微雙孔MOFs，將介孔材料的孔道優勢與MOFs本身具有的大比表面積與大孔容的優點結合，以達到優勢互補。目前最常見的兩種合成中微雙孔MOFs的方法為長配體法與模板法。?

2002年Eddaoudi等[Eddaoudi?M,Kim?J,Rosi?N,et?al.Systematic?design?of?pore?size?and?functionality?in?isoreticular?MOFs?and?their?application?in?methane?storage[J].Science,2002,295(5554):469-472.]報道了第一種具有介孔的MOF材料Zn₄O(TPDC)₃·(DMF)₁₂(H₂O)₂(IRMOF-16)，該材料使用有機長配體對二羧酸三聯苯(TPDC)與鋅鹽合成，這種材料具有六硼化鈣(CaB₆)的拓撲結構，同時具有及的固定孔道直徑。Qian-Rong?Fang等[Fang?Q?R,Yuan?D?Q,Sculley?J,et?al.Functional?Mesoporous?Metal-Organic?Frameworks?for?the?Capture?of?Heavy?Metal?Ions?and?Size-Selective?Catalysis[J].Inorganic?chemistry,2010,49(24):11637-11642.]通過Zn₄O(CO₂)₆與兩個具有氨基集團的長配體合成兩種同?構介孔MOFs，兩種配體分別為TATAB與BTATB(BTATB＝4,4’,4”-(苯-1,3,5-三(氮烷二基))苯甲酸酯,TATAB＝4，4’，4”-S-三嗪-1，3，5-三對氨基苯甲酸酯)，通過該方法合成的材料孔洞尺寸可達2.73nm，且氮氣吸脫附曲線表現為IV型，為典型的介孔材料。使用長配體可合成中微雙孔MOFs材料，然而這一方法常常引起移除客體溶劑后框架相互連接，導致孔徑減小，且長配體的價格較貴，這也使得合成中微雙孔MOFs的成本增加，這一系列問題限制了長配體法的廣泛應用。?