[發(fā)明專(zhuān)利]一種金屬有機(jī)框架MIL-101(Cr)負(fù)載殼聚糖材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911314246.5
• 申請(qǐng)日: 2019-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111001442B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓正波;趙梓淞;劉琳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 遼寧大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J31/22
• 分類(lèi)號(hào): B01J31/22;B01J31/06;B01J35/10;C07C253/30;C07C255/34
• 代理公司: 沈陽(yáng)杰克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

本發(fā)明涉及催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬有機(jī)框架MIL?101(Cr)負(fù)載殼聚糖材料及其制備方法和應(yīng)用。所述的金屬有機(jī)框架MIL?101(Cr)負(fù)載殼聚糖材料是將殼聚糖(CS)包覆在MIL?101(Cr)外表面，形成的核殼結(jié)構(gòu)。制備方法包括如下步驟：將殼聚糖加入到醋酸溶液中，攪拌至溶解，將Cr(NO₃)₃·9H₂O，對(duì)苯二甲酸(H₂BDC)加入到溶有殼聚糖的醋酸溶液中，攪拌；將上述所得溶液轉(zhuǎn)移到高壓釜中，密閉后放入烘箱內(nèi)，緩慢升溫至463?483K，加熱，保持7?9h；緩慢冷卻到室溫，洗滌、過(guò)濾、干燥，得目標(biāo)產(chǎn)物。對(duì)deacetalization?Knoevenagel縮合反應(yīng)展示出良好的催化性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬有機(jī)框架MIL-101(Cr)負(fù)載殼聚糖材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

金屬有機(jī)框架材料(MOFs)是金屬節(jié)點(diǎn)或金屬簇同有機(jī)配體相結(jié)合而形成的二維、三維多孔晶體材料。MOFs具有結(jié)構(gòu)多樣性，孔徑尺寸可調(diào)節(jié)性，合成方法簡(jiǎn)單，在催化、氣體儲(chǔ)存、傳感等多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，是一種實(shí)用性很高的材料。由于MOFs具有較大的比表面積，數(shù)量較多的活性位點(diǎn)，較優(yōu)的穩(wěn)定性，近年來(lái)MOFs在催化領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛，發(fā)展迅速。MOFs具有獨(dú)特的立體有序結(jié)構(gòu)，可以容納不同類(lèi)的活性位點(diǎn)進(jìn)行協(xié)同催化，這使得MOFs在催化串聯(lián)反應(yīng)領(lǐng)域的應(yīng)用有了更多的可能性。

串聯(lián)反應(yīng)是連續(xù)進(jìn)行兩步或兩步以上的化學(xué)反應(yīng)，能夠一鍋得出最終反應(yīng)產(chǎn)物，無(wú)需分離、純化中間產(chǎn)物，具有環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)、操作簡(jiǎn)便省時(shí)等多重優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于復(fù)雜的工業(yè)產(chǎn)品制備來(lái)說(shuō)，串聯(lián)反應(yīng)無(wú)疑是一種行之有效的解決方法，相信未來(lái)串聯(lián)反應(yīng)也會(huì)成為催化領(lǐng)域的一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是利用原位生長(zhǎng)的方法，將殼聚糖負(fù)載到金屬有機(jī)框架MIL-101(Cr)外表面，合成一種復(fù)合材料催化劑，并研究其作為L(zhǎng)ewis酸、酸和堿三功能催化劑，對(duì)deacetalization-Knoevenagel縮合反應(yīng)的催化性能。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種金屬有機(jī)框架MIL-101(Cr)負(fù)載殼聚糖材料，是將殼聚糖包覆在MIL-101(Cr)外表面，形成的核殼結(jié)構(gòu)。

上述的一種金屬有機(jī)框架MIL-101(Cr)負(fù)載殼聚糖材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將殼聚糖加入到醋酸溶液中，室溫?cái)嚢柚翚ぞ厶峭耆芙猓瑢r(NO₃)₃·9H2O，H₂BDC加入上述溶有殼聚糖的醋酸溶液中，室溫下攪拌20-40min；

(2)將步驟(1)所得溶液轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓釜，密閉后放入烘箱內(nèi)，緩慢升溫至463-483K，加熱，保持7-9h；

(3)緩慢冷卻到室溫，依次用N,N-二甲基甲酰胺，甲醇洗滌、過(guò)濾、干燥，得目標(biāo)產(chǎn)物。

優(yōu)選地，上述的一種金屬有機(jī)框架MIL-101(Cr)負(fù)載殼聚糖材料的制備方法，步驟(1)中，按摩爾比，Cr(NO₃)₃·9H₂O：H₂BDC：CS＝3-5:2-4:1。

更優(yōu)選地，上述的一種金屬有機(jī)框架MIL-101(Cr)負(fù)載殼聚糖材料的制備方法，步驟(1)中，按摩爾比，Cr(NO₃)₃·9H₂O：H₂BDC：CS＝4.05:3.24:1。

優(yōu)選地，上述的一種金屬有機(jī)框架MIL-101(Cr)負(fù)載殼聚糖材料的制備方法，步驟(1)中，醋酸溶液的濃度，按質(zhì)量比，醋酸：蒸餾水＝1:100。