水蒸汽辅助老化法室温合成金属有机框架材料MIL-101(Cr)

MIL-101 是一种由对苯二甲酸与三价金属(铬、铁等)所构建形成的一种孔道大小为2.8 nm(或者3.4 nm)比表面积为2500 m2/g 以上的金属有机框架材料,除具备有较高的比表面积和孔隙率,微孔尺寸和结构易调等特点外,且与其他MOFs 相比,水热稳定性相对较高,应用广泛。与此同时,环境问题也是众人关注的一大热点,因此寻找一种简单、无污染的方法来合成MIL-101 是非常有必要的。本文采用蒸汽辅助老化法(Vapor-assisted aging, VAG)来合成MIL-101,相对大部分的热合成法显得更加绿色温和,以九水硝酸镉与苯甲酸钠作为原料,通过溶剂热法合成得到前驱体,再与对苯二甲酸混合再球磨1 分钟,得到粉末后分别置于水蒸气、甲醇蒸汽、DMF 蒸汽的环境下让其自然老化反应,最终得到反应产物MIL-101(Cr)。

CuO与有机羧酸在室温条件下利用水蒸汽辅助老化法合成金属有机框架SNU-50

氧化铜(CuO)作为一种高晶格能的金属氧化物,由于其高稳定性和难溶解性,通常难以直接作为反应原料来合成相应的含铜的功能材料。在这里,我们直接利用氧化铜作为反应原料与合成得到的N-N’-二(3,5-二羧基苯基)均苯四甲酸二酰亚胺(H4BDCPPI,简称四羧酸),在绿色温和的蒸汽辅助老化法合成条件下,成功的得到了相应的金属有机框架材料SNU-50。首先,我们利用预盐湿磨(pre-ionic and liquid assisted grinding,简称pre-ILAG)的预处理方法,将称取的氧化铜,四羧酸,一定量的催化剂氯化铵和微量溶剂(水,乙醇和DMF)混合并研磨一分钟,然后取出样品放置于不同的溶剂蒸汽中(水,乙醇和DMF)中进行熏蒸老化。我们发现在水蒸气熏蒸上述混合物12小时后,成功合成得到SNU-50材料。相应地,我们利用PXRD和BET孔材料等分析方法进行了相应的产物的结构表征。此外,我们还探讨了催化剂氯化铵的用量对于反应过程的影响。