[發明專利]具有水吸附循環穩定性的鋯基MOFs的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202211296107.6
• 申請日: 2022-10-21
• 公開（公告）號: CN115651208B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 陳永偉;侯淑靜;劉福勝;李志波
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;B01J20/26
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 韓麗萍

1.一種具有水吸附循環穩定性的鋯基?MOFs的制備方法，其特征在于，以四氯化鋯、1’4’-二溴-2,3,5,6-四(4-羧基苯)苯為骨架原料，1,4-對苯二甲酸和/或4,4'-聯苯二甲酸為輔助配體，采用溶劑熱法制備鋯基MOFs，四氯化鋯、1’4’-二溴-2,3,5,6-四(4-羧基苯)苯形成Zr-TCPB-Br₂的骨架結構，Zr₆簇有6個空余位點，?相鄰Zr₆簇之間的距離有長有短，4,4'-聯苯二甲酸嵌入到長距離的相鄰Zr₆簇之間的空余位點，1,4-對苯二甲酸嵌入到短距離的相鄰Zr₆簇之間的空余位點，輔助配體的嵌入使鋯基金屬簇的連接數增加，連接數的增加有利于抵抗在水脫附過程中作用在材料孔道內壁的毛細管作用力，表現為材料的水吸附循環穩定性增強；按照質量比計，當采用1,4-對苯二甲酸作為輔助配體時，四氯化鋯、1’4’-二溴-2,3,5,6-四(4-羧基苯)苯、輔助配體的用量為1:(0.1~0.5):?(0.1~0.25)；當采用4,4'-聯苯二甲酸作為輔助配體時，四氯化鋯、1’4’-二溴-2,3,5,6-四(4-羧基苯)苯、輔助配體的用量為1:(0.1~0.5):?(0.2~0.5)；當采用1,4-對苯二甲酸和4,4'-聯苯二甲酸作為輔助配體時，四氯化鋯、1’4’-二溴-2,3,5,6-四(4-羧基苯)苯、輔助配體的質量比為1:(0.1~0.5):(0.3~0.75)，并且1,4-對苯二甲酸和4,4'-聯苯二甲酸的用量為1：（0.5~2）。

2.根據權利要求1所述的具有水吸附循環穩定性的鋯基MOFs的制備方法，其特征在于，采用一鍋法或者兩步法，所述一鍋法，是指將所有的原料及輔助配體分散到溶劑中進行溶劑熱反應；兩步法是指，將原料和輔助配體分散到溶劑中，將輔助配體組分滴加到原料組分中，進行溶劑熱反應。

3.根據權利要求1所述的具有水吸附循環穩定性的鋯基MOFs的制備方法，其特征在于，所述溶劑熱的反應溫度為100?℃~130?℃，反應時間為24?h~120?h。

4.根據權利要求2所述的具有水吸附循環穩定性的鋯基MOFs的制備方法，其特征在于，在一鍋法中，采用的溶劑為N,N-二乙基甲酰胺和乙酸的混合液；在兩步法中，原料組分的溶劑為N,N-二乙基甲酰胺和乙酸的混合液，輔助配體組分的溶劑為N,N-二乙基甲酰胺。

5.根據權利要求4所述的具有水吸附循環穩定性的鋯基MOFs的制備方法，其特征在于，所述N,N-二乙基甲酰胺和乙酸按照體積比為1：（2~4）組成混合液。

6.根據權利要求1所述的具有水吸附循環穩定性的鋯基MOFs的制備方法，其特征在于，溶劑熱反應結束后，進行離心處理，取沉淀物；?對所述沉淀物進行洗滌處理、干燥處理后，得到鋯基MOFs。

7.根據權利要求6所述的具有水吸附循環穩定性的鋯基?MOFs的制備方法，其特征在于，所述洗滌處理為分別采用N,N-二甲基甲酰胺和丙酮進行洗滌。

8.根據權利要求6所述的具有水吸附循環穩定性的鋯基MOFs的制備方法，其特征在于，所述干燥處理的溫度為80?℃~150?℃，干燥處理的時間為12?h~24?h。

9.權利要求1-8任一項所述制備方法制備的具有水吸附循環穩定性的鋯基MOF_S的應用，所述應用為將所述鋯基MOF_S應用于水吸附。