[發明專利]一種金屬有機骨架材料的批量電化學合成裝置

在審

• 申請號: 201811407895.5
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109183063A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 張媛;胡瑾
• 申請（專利權）人: 南京科技職業學院
• 主分類號: C25B3/00
• 分類號: C25B3/00;C25B9/00
• 代理公司: 南京源古知識產權代理事務所(普通合伙) 32300
• 代理人: 鄭宜梅

本發明具體涉及一種金屬有機骨架材料的批量電化學合成裝置，包括合成裝置主體、反應釜、電解裝置、回流桶和控制面板，所述合成裝置主體構造為底部開設貫穿式底部通槽的長方體箱狀結構，所述合成裝置主體內設置有構造為圓筒結構的反應釜，且反應釜的頂部設置有高壓封蓋；所述反應釜的底部中心構造有圓柱結構的突起，且其上配合安裝有電解裝置，所述電解裝置包括多組環形陣列安裝于限位插柱外的正極板、負極板和絕緣板，所述正極板和負極板由絕緣板間隔，且正極板、負極板和絕緣板遠離限位插柱的一端與反應釜的內壁相互抵接。該金屬有機骨架材料的批量電化學合成裝置結構合理，適應制備條件廣，有效提高產量減少能耗，具有較高的實用價值。

技術領域

本發明屬于電化學合成裝置技術領域，具體涉及一種金屬有機骨架材料的批量電化學合成裝置。

背景技術

有機電化學合成organicelectrochemicalsynthesis，又稱有機電解合成，簡稱有機電合成，是用電化學的方法進行有機合成的技術，通過有機分子或催化媒質在“電極/溶液”界面上的電荷傳遞、電能與化學能相互轉化實現舊鍵斷裂和新鍵形成。

金屬有機骨架材料是由無機金屬中心(金屬離子或金屬簇)與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網絡結構的晶態多孔材料，簡稱MOFs。由于MOFs材料是一種無機-有機雜化材料，由無機金屬離子和有機配體雜化組合，所以它兼具無機材料和有機材料的特點，無機成分使其具有固定的孔道和特定功能，有機成分則使其擁有更大的比表面積并兼具可設計性、孔道尺寸可調節性、孔道表面易功能化等特點。

目前常用的合成MOFs材料的方法有水熱/溶劑熱法、擴散法、機械研磨法、微波合成法和超聲合成法等，這些方法在不同程度上存在高溫高壓高耗能、合成工藝復雜、對反應設備和環境要求苛刻、生產效率低等問題。

現有技術，申請號為201611037377.X，發明名稱為：金屬有機骨架材料的批量電化學合成裝置及方法公開了一套電化學合成裝置，能實現批量合成MOFs材料，但是該方案僅僅能夠適應的是電化學法合成MOFs材料，且存在反應時間長，不容易控制生成的產物。

發明內容

1. 所要解決的技術問題：

針對上述存在的技術問題，本方法提供一種金屬有機骨架材料的批量電化學合成裝置。本方法不僅可以采用的液相擴散法實現合成MOFs材料；還能夠實現溶劑熱法生產合成MOFs材料；從而實現了制備不同MOFs材料的加工環境需求的配備。

2. 技術方案：

一種金屬有機骨架材料的批量電化學合成裝置，包括合成裝置主體1、圓桶狀的反應釜2、電解裝置3、回流桶8和控制面板10；所述合成裝置主體1為長方體箱狀結構；所述反應釜2套裝于合成裝置主體1內腔的上部分，所述反應釜2的頂面與合成裝置主體1的頂面在同一個平面上，所述反應釜2的底面固定于合成裝置的中間；所述回流桶8放置合成裝置主體內腔且位于反應釜2的下方；所述合成裝置主體1的相對的兩個側壁開設貫穿式底部通槽101，且回流桶8能夠從底部通槽101水平移動拿出；其特征在于：所述反應釜2的頂面為高壓封蓋5；所述反應釜2內部安裝電解裝置3；所述電解裝置3包括正極板301、負極板302和絕緣板303；所述合成裝置主體1內反應釜2的外部設置有加熱盤管201；所述加熱盤管201圍繞貼合反應釜2的外圍；所述加熱盤管201與加熱控制電路相連并控制；所述高壓封蓋5上設置有蒸汽排放管401，所述蒸汽排放管401與蒸汽閥501相連；所述反應釜2中插入PH傳感器。