System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 制备具有低连接性和增加热稳定性的金属有机骨架的方法技术_技高网

制备具有低连接性和增加热稳定性的金属有机骨架的方法技术

技术编号:40431680 阅读:11 留言:0更新日期:2024-02-20 22:54
本发明专利技术提供使具有缺陷的金属‑有机骨架热稳定的后合成方法,所述金属‑有机骨架在第一温度下约12小时后分解。所述方法包括将所述金属‑有机骨架与稳定溶液接触以提供经处理的金属‑有机骨架。所述经处理的金属‑有机骨架在比所述第一温度高至少约50℃的第二温度下12小时后是热稳定的。此外,所述经处理的金属‑有机骨架具有与未经处理的金属‑有机骨架的PXRD图案基本相同的PXRD图案。本发明专利技术还提供了用于改善金属‑有机骨架的CO2吸附的后合成方法。本发明专利技术还提供了改性的EMM‑71金属‑有机骨架。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及金属有机骨架的后合成处理以增加其热稳定性。本专利技术还涉及金属有机骨架的后合成处理以改善其co2吸附。本专利技术还涉及包含非骨架金属阳离子物种的金属有机骨架。


技术介绍

1、通过引入三价金属如铝、铬和铁或四价金属如锆、铪和钛,金属-有机骨架的不稳定性得到缓解。制得的金属簇与连接体之间的高度连接性使得在不破坏整体结构或不损失化学稳定性的情况下形成缺陷。所述缺陷能够用作催化活性位点或用作锚定其他元素的位点,并且能够有利于物质和质子的传输。然而,金属-有机骨架中缺陷数量的增加降低了金属-有机骨架的热稳定性。因此,降低了在高温环境中具有缺陷的金属-有机骨架的效用。


技术实现思路

1、本文中提供了使具有多个缺陷的金属-有机骨架热稳定的后合成方法,所述方法包括如下步骤:(a)提供金属-有机骨架,其中所述金属-有机骨架具有第一pxrd图案并且在第一温度下约12小时后分解;和(b)将所述金属-有机骨架与稳定溶液接触以提供经处理的金属-有机骨架,其中所述经处理的金属-有机骨架具有基本上与所述第一pxrd图案相同的第二pxrd图案,并且所述经处理的金属-有机骨架在比所述第一温度高至少约50℃的第二温度下12小时后是热稳定的。

2、本专利技术还提供了制备具有改进的co2吸附的金属-有机骨架的方法,所述方法包括将金属-有机骨架与诸如金属氟化物形式的金属阳离子和氟离子接触以产生包含非骨架阳离子金属物种和氟化物的经处理的金属-有机骨架。

3、本专利技术还提供金属-有机骨架,所述金属-有机骨架包含选自锂、铯、镍、钴、铜、钾、银及其混合物中的至少一种非骨架阳离子金属物种。

4、所公开的方法和系统的这些和其他的特征和属性以及它们的有利应用和/或用途将根据下面的具体实施方案而变得清楚。

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【技术保护点】

1.一种使具有多个缺陷的金属-有机骨架热稳定的方法,所述方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述稳定溶液包含选自如下中的氟离子的源:氟化铵、氟化锂、氟化铯、氟化钠、氟化钾及其混合物。

3.根据权利要求2所述的方法,其中所述氟离子的量相对于所述金属-有机骨架在约0.5至20mol当量范围内。

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述稳定溶液包含选自如下中的酸:羧酸、磺酸、硫酸、膦酸及其混合物,优选羧酸或硫酸。

5.根据权利要求4所述的方法,其中所述稳定溶液包含选自如下中的羧酸:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸及其混合物。

6.根据权利要求4或5所述的方法,其中酸的量相对于所述金属-有机骨架在约0.5至20mol当量范围内。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述第一PXRD图案的至少5个反射存在于所述第二PXRD图案中,优选地,其中所述第一PXRD图案的反射的强度基本上与所述第二PXRD图案中的反射的强度相同。

8.一种制造具有改善的CO2吸附的金属-有机骨架的方法,所述方法包括将金属-有机骨架与金属阳离子和氟离子接触以制造包含非骨架阳离子金属物种和氟化物的经处理的金属-有机骨架。

9.根据权利要求8所述的方法,其中所述氟离子的源选自氟化铵、氟化锂、氟化钠、氟化铯、氟化钾及其混合物。

10.根据权利要求8或9所述的方法,其中所述阳离子金属物种为过渡金属或碱金属。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法,其中所述阳离子金属物种选自锂、钠、铯、镍、钴、铜、钾和/或银。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法,其中将金属氟化物用作氟离子和阳离子金属物种的源。

13.根据权利要求12所述的方法,其中所述金属氟化物选自氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化铯、氟化镍、氟化银、氟化钴、氟化铜及其混合物,优选氟化钾、氟化铯、氟化镍、氟化银、氟化钴和/或氟化铜。

14.根据权利要求12或13所述的方法,所述方法还包括与氟化铵接触。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法,其中在所述混合物中MOF金属对阳离子金属物种的摩尔比在约3:4至24:1、优选约2:1至6:1的范围内。

16.根据权利要求9至15中任一项所述的方法,其中在所述混合物中氟离子对阳离子金属物种的摩尔比在约1:1至3:1的范围内。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述金属-有机骨架包含选自如下中的多种金属:铝、铁、锆、钛和/或铪。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述金属-有机骨架包含锆、钛和/或铪的金属节点,优选地,其中所述金属-有机骨架是锆基金属-有机骨架,任选地还包含铪和/或钛。

19.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述金属-有机骨架选自EMM-71、UiO-66、UiO-67、UiO-68、MOF 808、富马酸锆或Nu 1000,优选EMM-71。

20.一种金属-有机骨架,所述金属-有机骨架包含EMM-71和选自如下中的部分:甲酸盐、乙酸盐、苯甲酸盐、丙酸盐、丁酸盐、异丁酸盐、甲基磺酸盐、乙基磺酸盐、丙基磺酸盐、丁基磺酸盐和/或苯磺酸盐、二甲基磷酸盐、二乙基磷酸盐、二丙基磷酸盐、二丁基磷酸盐、二苯基磷酸盐、氟化物、硫酸盐或硫酸氢盐;优选氟化物、异丁酸盐、丁酸盐和/或甲酸盐。

21.根据权利要求20所述的金属-有机骨架,所述金属-有机骨架可通过权利要求1至7和17至19中任一项所述的方法得到。

22.根据权利要求20或21所述的金属-有机骨架,所述金属-有机骨架包含氟化物。

23.根据权利要求20至22中任一项所述的金属-有机骨架,所述金属-有机骨架还包含选自钠、锂、铯、镍、钴、铜、钾、银及其混合物中的至少一种非骨架阳离子金属物种。

24.根据权利要求23所述的金属-有机骨架,其中所述非骨架阳离子金属物种的含量为至少0.1,所述含量是按非骨架阳离子金属物种对MOF金属阳离子的原子比计算的。

25.根据权利要求23或24所述的金属-有机骨架,所述金属-有机骨架可通过权利要求8至19中任一项所述的方法得到。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种使具有多个缺陷的金属-有机骨架热稳定的方法,所述方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述稳定溶液包含选自如下中的氟离子的源:氟化铵、氟化锂、氟化铯、氟化钠、氟化钾及其混合物。

3.根据权利要求2所述的方法,其中所述氟离子的量相对于所述金属-有机骨架在约0.5至20mol当量范围内。

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述稳定溶液包含选自如下中的酸:羧酸、磺酸、硫酸、膦酸及其混合物,优选羧酸或硫酸。

5.根据权利要求4所述的方法,其中所述稳定溶液包含选自如下中的羧酸:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸及其混合物。

6.根据权利要求4或5所述的方法,其中酸的量相对于所述金属-有机骨架在约0.5至20mol当量范围内。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述第一pxrd图案的至少5个反射存在于所述第二pxrd图案中,优选地,其中所述第一pxrd图案的反射的强度基本上与所述第二pxrd图案中的反射的强度相同。

8.一种制造具有改善的co2吸附的金属-有机骨架的方法,所述方法包括将金属-有机骨架与金属阳离子和氟离子接触以制造包含非骨架阳离子金属物种和氟化物的经处理的金属-有机骨架。

9.根据权利要求8所述的方法,其中所述氟离子的源选自氟化铵、氟化锂、氟化钠、氟化铯、氟化钾及其混合物。

10.根据权利要求8或9所述的方法,其中所述阳离子金属物种为过渡金属或碱金属。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法,其中所述阳离子金属物种选自锂、钠、铯、镍、钴、铜、钾和/或银。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法,其中将金属氟化物用作氟离子和阳离子金属物种的源。

13.根据权利要求12所述的方法,其中所述金属氟化物选自氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化铯、氟化镍、氟化银、氟化钴、氟化铜及其混合物,优选氟化钾、氟化铯、氟化镍、氟化银、氟化钴和/或氟化铜。

14.根据权利要求12或13所述的方法,所述方法还包括与氟化铵接触。

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【专利技术属性】
技术研发人员:约瑟夫·M·法尔科夫斯基玛丽·S·阿卜杜勒卡里姆朱莉·J·西奥
申请(专利权)人:埃克森美孚技术与工程公司
类型:发明
国别省市:

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