[發明專利]一種二維IRPY型MOF材料及功能化M@IRPA-MOF負載型催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 202011013346.7
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112250876A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 時茜;張鵬;吳芬;苗婷婷;孫安娜;張兵衛
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;B01J31/22
• 代理公司: 溫州金甌專利事務所(普通合伙) 33237
• 代理人: 王宏雷

一種二維IRPY型MOF材料及功能化M@IRPA?MOF負載型催化劑的制備方法，通過對合成條件的調控，使其具有不同的配位模式，從而形成具有不同結構特點的MOFs框架，提供不同的催化活性，我們設計合成了系列可后修飾的穩定MOF材料(含氨基取代基)，進一步負載金屬離子，得到系列具有二維層狀結構的功能化M@IRPA?MOF負載型催化劑，并能夠展現出良好的催化效率和可循環性。彌補有機Rh催化劑費用高，均相聯吡啶催化劑不可循環使用的缺點，為新型、綠色催化體系的研發提供理論基礎。

技術領域

本發明涉及催化技術領域，具體涉及一種二維IRPY型MOF材料及功能化M@IRPA-MOF負載型催化劑的制備方法。

背景技術

材料是人類文明物質生活和科技發展的基礎，在國民經濟的各個領域中都需要有材料的支撐。在目前所知的眾多的材料中，多孔材料由于其具有豐富的孔道、高比表面積、多功能活性位點等特點，在近些年來備受科研工作者的廣泛關注。根據多孔材料的化學組成大致將其分為無機沸石孔材料、有機聚合物孔材料(Poprous organic polymers,POPs)和無機-有機雜化材料(Metal-organic framework,MOFs)。上世紀九十年代金屬有機骨架材料(MOFs)作為一種新穎的多孔材料開始被人們所熟知，MOFs通常也被稱作多孔配位聚合物(PCPs)，特別是近一二十年來對MOFs材料的研究是發展最迅速、范圍更廣的領域之一。

MOFs材料是一類具有多孔結構的晶體材料，由無機金屬離子或金屬簇^[5,6](也被稱為二級建筑單元或SBU)與有機化合物經自組裝過程以配位鍵的形式生成，它無限的網絡結構具有周期性。MOFs材料中配位中心的金屬離子或金屬簇多選擇為過渡金屬或稀土金屬，起僑聯作用的有機配體具有多樣化的選擇性，常用的有芳香羧酸類、含氮化合物、膦酸鹽等，它們可提供多種配位模式。由于金屬離子和有機配體的多樣化，使MOFs材料具有數之不盡的聚集方式，自MOFs材料被發現以來，每年都有數以千計的與MOFs材料相關的研究被報道。MOFs材料因其孔徑可調、高活性、可回收性使其在異相催化領域極具潛質。MOFs材料具有多孔結構、大表面積、高孔隙率、難溶易分離和結構穩定的特性，使其在催化領域尤其是多相催化方向得到了廣泛的研究。基于不同的催化反應，MOFs材料均可提供新的思路和方向來解決某些有機反應中固有的難題。

由于MOFs材料具有多變的孔道結構、高孔隙率、高表面積和不飽和金屬位等獨特的性質，使其大不同于傳統的多孔材料。這些獨特的性質也使得MOFs材料潛在的應用價值十分廣泛。經過近一二十年的快速發展，目前MOFs材料已廣泛應用于氣體儲存、氣體的吸附與分離、分離應用、催化、手性拆分、超級電容器和光電磁等領域。

目前，在催化領域MOFs材料之所以能夠成為良好的催化劑，歸結有以下四個方面的優勢：(1)MOFs材料具有的高密度和分散均勻的網格結構很大程度上方便了原料和產物的擴散與運輸；(2)MOFs材料中均勻的孔結構對于選擇性催化劑來說是至關重要的：小的反應物可以通過孔道進行有效地轉換，而分子比孔洞大的大的就不能再參與反應了，展現了催化反應過程中的可選擇性；

(3)MOFs材料連續可調的孔洞尺寸，可以巧妙地彌補微孔沸石和介孔二氧化硅間存在的不足以能夠滿足更多催化反應的要求；(4)MOFs材料在分子水平也顯示出了優秀的結構能力，它結構中的每個原子都是精確確定，并且其結構具備可裁剪的特性，許多具有可變官能團的MOFs材料，

發明內容

為了解決現有技術的缺陷，本發明提供了一種二維IRPY型MOF材料L_1-12及功能化M@IRPA-MOF負載型催化劑的制備方法。

本發明采用的技術解決方案是：一種二維IRPY型MOF材料L_1-12，結構式如下,