[發明專利]一種毛細管式載鈀鋯基金屬有機骨架膜微反應器、動態原位制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201710124014.8
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106914200B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 張雄福;李靜;吳飛超;劉海鷗
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J31/22;C07C213/02;C07C215/76
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種毛細管式載鈀鋯基金屬有機骨架膜微反應器的動態原位制備方法，以毛細管作為微通道，毛細管內壁設有鋯基金屬有機骨架膜，鋯基金屬有機骨架膜是一種有機-無機雜化材料，分子式為Zr₆O₄(OH)₄(NH₂-BDC)₆，是由四氯化鋯金屬鹽和NH₂-BDC有機配體得到的三維晶體結構構建而成；鋯基金屬有機骨架膜上負載有鈀納米粒子；其特征在于，步驟如下：

(1)毛細管的預處理

①選用內徑為530μm的毛細石英管作為微通道，對其進行動態原位預處理；

②在70～77℃下，將體積比為1:30APTES的乙醇溶液，以10～20μL/min的流量持續通過微通道動態處理2～5h；然后使用無水乙醇洗去微通道內表面未結合的APTES，干燥；

(2)毛細管鋯基UiO-66-NH₂膜的動態制備

按照ZrCl₄:NH₂-BDC:H₂O:CH₃COOH:DMF＝1:1:1:500:1000的摩爾比配制UiO-66-NH₂膜合成液，將UiO-66-NH₂膜合成液以5～10μL/min的流量通過微通道內，在溫度為120℃下連續流過8～20h以動態生長UiO-66-NH₂膜，獲得具有不同厚度的毛細管鋯基UiO-66-NH₂膜；

(3)毛細石英管載Pd鋯基UiO-66-NH₂膜微反應器的動態制備

①配制濃度為0.02～2mmol/L H₂PdCl₄的鹽酸溶液，以20～30μL/min的流量持續流過毛細管鋯基UiO-66-NH₂膜，在流動溫度為30～40℃下連續動態處理20～60min，使鈀離子與UiO-66-NH₂膜結合形成載Pd鋯基UiO-66-NH₂膜，然后用去離子水沖洗殘余的鈀離子；

②配制濃度為10～40mmol/L的NaBH₄水溶液，在流動溫度為25℃下，以20～25μL/min的流量持續動態處理2h～4h，以還原負載鈀離子獲得載Pd納米粒子的鋯基UiO-66-NH₂膜微反應器，然后用去離子水動態處理沖洗，最后在60～100℃下干燥。

2.一種根據權利要求1制備方法制備的毛細管式載鈀鋯基金屬有機骨架膜微反應器連續動態催化還原硝基類芳香化合物的應用，其特征在于，

分別配制硝基苯酚類有機物水溶液和NaBH₄水溶液，在室溫條件下，采用微量泵以5～30μL/min相同流速流入微型混合器進行混合，混合后流入毛細管式載鈀鋯基金屬有機骨架膜微反應器中，進行催化加氫還原轉化。