[發(fā)明專利]使用內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)填充床制備納米金屬-有機(jī)框架材料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910725195.9
• 申請(qǐng)日: 2019-08-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112341629B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王潔欣;魏雁;陳建峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G83/00
• 分類號(hào): C08G83/00
• 代理公司: 北京志霖律師事務(wù)所 11575
• 代理人: 張文祎

1.使用內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)填充床制備納米金屬-有機(jī)框架材料的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將金屬鹽攪拌溶解于溶劑中，制得金屬鹽溶液；將有機(jī)配體攪拌溶解于溶劑中，制得有機(jī)配體溶液；

2)配制前驅(qū)體溶液；

3)將前驅(qū)體溶液通過(guò)進(jìn)料口加入內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)填充床的腔體中作為反應(yīng)底物；開(kāi)啟電機(jī)，待電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)作后，將金屬鹽溶液與有機(jī)配體溶液分別泵入內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)填充床中進(jìn)行循環(huán)，持續(xù)沉淀結(jié)晶反應(yīng)0.25-3h后，取出反應(yīng)的物料，制得納米金屬-有機(jī)框架材料懸浮液；

4)將上述制備得到的結(jié)晶懸浮液進(jìn)行過(guò)濾和洗滌，去除懸浮液中未反應(yīng)的金屬鹽和有機(jī)配體后，得到干凈的濾餅，再對(duì)濾餅進(jìn)行干燥處理，最后獲得終產(chǎn)品納米金屬-有機(jī)框架材料；

步驟1）中，所述金屬鹽選自可溶性鎂鹽、鋁鹽、鈧鹽、釩鹽、鉻鹽、錳鹽、鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽、銅鹽、鋅鹽、鎘鹽、鋯鹽中的一種或多種；

步驟1）中，所述金屬鹽溶液的濃度為10-600 mM；

步驟1）中，所述有機(jī)配體選自1,3,5-均苯三甲酸、2-氨基均苯三甲酸、對(duì)苯二甲酸、氨基對(duì)苯二甲酸、2-溴對(duì)苯二甲酸、羥基對(duì)苯二甲酸、2-甲基咪唑、2-氨基咪唑、2-咪唑甲醛、4,4’-聯(lián)苯二甲酸、氨基聯(lián)苯二甲酸、溴甲基聯(lián)苯二甲酸、1,12-二芳基-1,12-二溴-十二碳硼烷、反丁烯二酸、卟啉中的一種或多種；

步驟1）中，所述有機(jī)配體溶液的濃度為10-1600 mM；

步驟1）中，所述金屬鹽溶液與有機(jī)配體溶液的摩爾比為1:(0.2-10)；

步驟1）中，所述溶劑選自去離子水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、吡咯烷酮、N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺、N,N’-二乙基甲酰胺、吡啶、哌啶、呋喃、四氫呋喃、二氧六環(huán)、二甲基亞砜中的一種或多種；

步驟1）中，將制得的金屬鹽溶液和有機(jī)配體溶液的溫度維持在20-80℃；

步驟3）中，所述沉淀結(jié)晶反應(yīng)的反應(yīng)溫度為90-220 ℃；

步驟3）中，所述內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)填充床轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為100-2850 rpm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述使用內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)填充床制備納米金屬-有機(jī)框架材料的方法，其特征在于：所述金屬鹽溶液的濃度為10-400 mM。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述使用內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)填充床制備納米金屬-有機(jī)框架材料的方法，其特征在于：所述有機(jī)配體溶液的濃度為10-800 mM。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述使用內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)填充床制備納米金屬-有機(jī)框架材料的方法，其特征在于：所述金屬鹽溶液與有機(jī)配體溶液的摩爾比為1:(0.5-8)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述使用內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)填充床制備納米金屬-有機(jī)框架材料的方法，其特征在于：所述金屬鹽溶液與有機(jī)配體溶液的摩爾比為1:(0.5-4)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述使用內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)填充床制備納米金屬-有機(jī)框架材料的方法，其特征在于：步驟1）中，可進(jìn)一步加入調(diào)節(jié)劑到有機(jī)配體溶液中，且調(diào)節(jié)劑選自去離子水、甲酸、乙酸、苯甲酸、氫氟酸、三氟甲酸、三乙胺、二乙醇胺、三乙醇胺、正丁胺、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化銨中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述使用內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)填充床制備納米金屬-有機(jī)框架材料的方法，其特征在于：步驟2）中，所述前驅(qū)體溶液選自步驟1）所得的金屬鹽溶液、有機(jī)配體溶液、或步驟1）所使用的溶劑中的一種或多種；所述前驅(qū)體溶液若為金屬鹽溶液，濃度為1-600 mM；若為有機(jī)配體溶液，濃度為1-1200 mM；若為步驟1）所使用的溶劑中的一種或多種，加入量不超過(guò)反應(yīng)物總體積的50 %。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述使用內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)填充床制備納米金屬-有機(jī)框架材料的方法，其特征在于：所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為1000-2500 rpm。