[發明專利]一種基于UiO-66@SNW-1的多孔結晶核殼雜化材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810030131.2
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108273555B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 韓正波;祁美紅
• 申請（專利權）人: 遼寧大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;B01J35/02;B01J35/10;C07C253/30;C07C255/34
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

本發明涉及一種基于UiO?66@SNW?1的多孔結晶核殼雜化材料及其制備方法和應用。采用的技術方案：將UiO?66，對苯二甲醛，三聚氰胺，溶劑為二甲基亞砜，超聲處理，加入高壓釜內；將容器密封后放入烘箱中，于溫度453K下保持1天；緩慢冷卻到室溫，得到暗黃色物質；用丙酮、二氯甲烷、去離子水依次洗滌、過濾、干燥，得目標產物。本發明所制備的UiO?66@SNW?1的多孔結晶核殼雜化材料制備方法簡單，并且對deacetalization?Knoevenagel反應展示出良好的催化性能。

技術領域

本發明涉及的是一種基于UiO-66@SNW-1的多孔結晶核殼雜化材料，具體的說，涉及一種催化deacetalization-Knoevenagel反應的多孔結晶雜化材料的制備及其應用。

背景技術

金屬有機骨架材料(MOFs)是由金屬離子和有機配體或團簇通過配位鍵形成的多孔結晶材料。類似地，共價有機骨架材料(COFs)是由有機單元通過共價鍵構筑而成的多孔結晶聚合物。由于兩類材料均有高比表面積、可調孔結構和多功能性，引起研究者的廣泛興趣。近年來，關于MOFs和COFs雜化材料均有報道，比如將MOF和金屬納米顆粒、聚合物、或其它MOF雜化，或者將COF和金屬氧化物(如Fe₃O₄)雜化，最近還有將MOF和COF雜化形成多孔MOF@COF雜化材料。新加坡南洋理工大學張華教授課題組在Advanced Materials期刊上報道了一種制備多孔材料MOF@COF雜化材料的新策略。首次報道了一種新型方法，用于制備MOF@COF核殼結構雜化材料，其在光催化分解污染物領域顯示出良好的性能。由于兩種晶態材料優異的性質，制備新型MOF-COF雜化材料以及該類材料在物質分離、異相催化、電子器件等領域的應成為今后研究的熱點。

串聯反應是一種經濟、有效和環境友好型的化學方法，已經吸引了廣大化學研究者的興趣。串聯反應常指的是兩步或兩步以上的反應連續發生，無需分離中間產物而直接得到最終產物的一連串反應，能夠有效地減少化學物質的使用和污染物的排放。因此，在有機催化領域，串聯反應的發展必然會成為一個新的發展方向。

發明內容

本發明的目的是以UiO-66為核，對苯二甲醛與三聚氰胺反應生成的COF為殼，利用溶劑熱的方法構筑出一種新型的基于UiO-66@SNW-1的多孔結晶核殼雜化材料，并研究其作為Lewis酸和堿雙功能催化劑對deacetalization-Knoevenagel反應的催化性能。

本發明采用的技術方案是：一種基于UiO-66@SNW-1的多孔結晶核殼雜化材料的制備方法，包括以下合成步驟：

1)將UiO-66、三聚氰胺和二甲基亞砜加入到容器內，于常溫下超聲溶解；

2)加入對苯二甲醛，繼續超聲，然后轉移至高壓釜中密封后放入烘箱內，于453-466K下加熱，保持1天；升溫速率為10K·min^-1；

3)緩慢冷卻到室溫；用丙酮、二氯甲烷、去離子水依次過濾，干燥，得目標產物。

上述的基于UiO-66@SNW-1的多孔結晶核殼雜化材料的制備方法，按摩爾比，UiO-66:三聚氰胺＝1:1.0～1.5；三聚氰胺:對苯二甲醛＝1:1.0～1.6。

本發明的UiO-66@SNW-1的多孔結晶核殼雜化材料，結構中含有豐富的不飽和的Zr(Ⅳ)中心和亞氨鍵，可作為Lewis酸和堿雙功能催化劑催化deacetalization-Knoevenagel反應。方法如下：取苯甲醛二甲縮醛、丙二腈、二甲基亞砜和催化劑于反應管中，在攪拌的條件下通入N₂，在50℃的條件下反應24h；所述的催化劑是上述的UiO-66@SNW-1的多孔結晶核殼雜化材料。反應式如下：