一种高时空产率高质量大批量合成与调控MOF材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种高时空产率高质量大批量合成与调控MOF材料的方法，涉及MOF材料合成与批量化制备领域，包括以下步骤：步骤一、将金属盐、有机配体溶于水和调制剂的混合溶液中；步骤二、在微波和搅拌作用下，有机配体和金属水溶液异相成核与金属簇‑配体交换反应生长快速合成MOF粗产物；步骤三、后处理活化工艺，获得活化后的高质量MOF粉体材料。本发明专利技术利用微波和超声技术，加速形核与结晶过程。利用调制剂调节金属和配体反应热/动力学，促进配体和金属水溶液异相成核与金属簇‑配体交换反应生长过程。具有时空产率高、晶体尺寸可控、反应绿色、操作简便等优点，可实现快速、大批量、高质量合成MOF材料，大大降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及mof材料合成与批量制备领域，尤其涉及一种高时空产率高质量大批量合成与调控mof材料的方法。

技术介绍

1、金属有机框架材料(metal-organic framework，mof)是一类由金属离子或者金属簇和有机配体，例如对苯二甲酸(bdc)、均苯三甲酸(btc)、1,3,5-(4-羧基苯基)苯(btb)等多官能团有机配体为次级构筑单元，由次级筑构单元沿二维或三维周期性生长的网格结构多孔材料。由于其比表面积大，微孔结构发达，官能团可修饰，稳定性好等优点，成为气体吸附分离、气体存储、光催化、生物医用等领域的一类新型多孔晶体材料。

2、金属离子或者金属簇核心金属为钛、锆、铪、铈等过渡金属，具有复杂的拓扑结构。其中，mof金属簇通常为六核m氧代-羟基簇m6(μ3-o)4(μ3-oh)4，所形成的mof为fcu拓扑结构，即金属簇呈现面心立方堆积。当配体为对苯二甲酸或带有官能团修饰的对苯二甲酸，mofs为uio(university ofoslo)-66系列的面心立方晶体结构，孔结构由的四面体笼和的八面体笼构成。当配体为均苯三甲酸时，mo本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高时空产率高质量大批量合成与调控MOF材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的高时空产率高质量大批量合成与调控多孔MOF材料的方法，其特征在于，所述步骤1中的金属盐、有机配体、水和调制剂的特征摩尔比为1～10：1：100～10000：0～1000。

3.如权利要求1所述的高时空产率高质量大批量合成与调控多孔MOF材料的方法，其特征在于，所述金属盐为过渡金属盐，包括钛金属盐、锆金属盐、铪金属盐或铈金属盐中的一种，所述有机配体为对二羧酸、三羧酸或多羧酸类配体。

4.如权利要求1所述的高时空产率高质量大批量合成与调控多孔...

【技术特征摘要】

1.一种高时空产率高质量大批量合成与调控mof材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的高时空产率高质量大批量合成与调控多孔mof材料的方法，其特征在于，所述步骤1中的金属盐、有机配体、水和调制剂的特征摩尔比为1～10：1：100～10000：0～1000。

3.如权利要求1所述的高时空产率高质量大批量合成与调控多孔mof材料的方法，其特征在于，所述金属盐为过渡金属盐，包括钛金属盐、锆金属盐、铪金属盐或铈金属盐中的一种，所述有机配体为对二羧酸、三羧酸或多羧酸类配体。

4.如权利要求1所述的高时空产率高质量大批量合成与调控多孔mof材料的方法，其特征在于，所述调制剂为单羧酸类物质，例如，甲酸、乙酸、苯甲酸或三氟乙酸。

5.如权利要求1所述的高时空产率高质量大批量合成与调控mof材料的方法，其特征在于，所述mof材料的合成反应条件为常压，温度范围为25～150℃，合成反应时间范围为5～1000min。

6.如权利要求1所述的高时空产率高质量大批量合成与调控mof材料的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志刚，邹建新，张家曦，黎姿，尹燕，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：