[發明專利]一種金屬有機框架晶體材料及其合成方法

有效

• 申請號: 202011186438.5
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN114433025B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 章躍標;賀海龍;姜聞濤
• 申請（專利權）人: 上海科技大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 王衛彬;鄒玲

本發明公開了一種金屬有機框架晶體材料及其合成方法，該金屬有機框架晶體材料的分子式為(Znsubgt;4/subgt;O)subgt;3/subgt;(TATAB)subgt;4/subgt;(BDC)(BPDC)subgt;2/subgt;，所述金屬有機框架晶體材料中，粒徑分布在0.5～3cm之間的晶體占所述金屬有機框架晶體材料的總量的質量百分比為30％以上。本發明的合成方法能夠合成純相晶體(Znsubgt;4/subgt;O)subgt;3/subgt;(TATAB)subgt;4/subgt;(BDC)(BPDC)subgt;2/subgt;，生成晶體顆粒大，能夠放大化生產，合成效率高，成本低。

技術領域

本發明涉及一種金屬有機框架晶體材料及其合成方法。

背景技術

金屬有機框架(Metal-Organic?Frameworks，MOFs)，作為一種新型的多孔材料，因為其超高的孔隙率與比表面積而受到廣泛關注。近年來，在高壓甲烷存儲方面，金屬有機框架展現出優異的吸附性能，使其在吸附天然氣(ANG)領域具有巨大的潛在應用價值。

申請人發現，以金屬鋅Zn，2,4,6-三[(對羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪(H₃TATAB)和雙齒直線配體(例如對苯二甲酸H₂BDC、聯苯二甲酸H₂BPDC等)為原料，合成的ST系列金屬有機框架晶體材料具有優異的甲烷吸附性能(Engineering?of?Pore?Geometry?forUltrahigh?Capacity?Methane?Storage?in?Mesoporous?Metal–Organic?Frameworks[J].Journal?of?the?American?Chemical?Society,2017,139,13300-13303)。然而，該文獻中報道的合成方法中，(Zn₄O)₃(TATAB)₄(BDC)(BPDC)₂(ST-3)的合成方法存在生成的晶體顆粒小；且使用的溶劑昂貴，成本高；產率低等問題。為了后續的工業應用，需要提高顆粒的堆積密度(文獻報道的大都為65％左右，例如Senkovska?I,Kaskel?S.Ultrahigh?porosity?inmesoporous?MOFs:promises?and?limitations[J].Chemical?Communications,2014.)，因此，需要找到一種在放大化生產條件下晶體顆粒大，成本低的ST-3的合成方法。

發明內容

本發明為了解決現有技術中(Zn₄O)₃(TATAB)₄(BDC)(BPDC)₂(ST-3)的合成方法生成的晶體顆粒小；且使用的溶劑昂貴，成本高等問題，而提供了一種金屬有機框架晶體材料及其合成方法。本發明的合成方法能夠合成純相晶體(Zn₄O)₃(TATAB)₄(BDC)(BPDC)₂，生成晶體顆粒大，能夠放大化生產，合成效率高，成本低。

本發明通過下述技術方案解決上述技術問題。

本發明提供了一種金屬有機框架晶體材料，所述金屬有機框架晶體材料的分子式為(Zn₄O)₃(TATAB)₄(BDC)(BPDC)₂，所述金屬有機框架晶體材料中，粒徑分布在0.5～3cm之間的晶體占所述金屬有機框架晶體材料的總量的質量百分比為30％以上。