大孔容的多级孔道MIL‑101材料及制备方法和应用

摘要

本发明属于金属‑有机骨架有机物制备领域，公开了一种大孔容的多级孔道MIL‑101材料及制备方法和应用。该方法将Cr(NO₃)₃.9H₂O溶于水中得到澄清溶液；加入3‑氨丙基三甲氧基硅烷，搅拌后加入H₂BDC，滴加HF，继续搅拌；移入不锈钢高压反应釜中程序升温；将反应釜冷却至室温，在反应液中滴加DMF并搅拌、震荡；过滤得到产物，真空干燥；产物以乙醇浸泡，再以NH₄F溶液浸泡，抽滤并以温水冲洗样品，真空干燥，获得大孔容多级孔结构MIL‑101；本发明制备过程简单，所得材料具有微孔‑介孔‑大孔多级孔结构，在反应中提高了传质效率，且产物具有较大的比表面积以及大孔容，在气体吸附等领域具有良好的应用前景。

主权项

一种大孔容的多级孔道MIL‑101材料的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下操作步骤：(1)将Cr(NO₃)₃·9H₂O溶于水中，搅拌得到澄清溶液；其中Cr(NO₃)₃·9H₂O和水的摩尔比为1:260～1:270；(2)向步骤(1)所得澄清溶液中加入3‑氨丙基三甲氧基硅烷，室温条件下进行搅拌；3‑氨丙基三甲氧基硅烷与步骤(1)所述Cr(NO₃)₃·9H₂O的摩尔比为1:0.09～1:0.10；(3)加入对苯二甲酸，并滴加氢氟酸溶液，继续搅拌，得到混合液；苯二甲酸、氢氟酸和步骤(1)所述Cr(NO₃)₃·9H₂O的摩尔比为(0.98～1.1)：(0.90～1.12)：1；(4)将步骤(3)所得混合液装入不锈钢高压反应釜中，进行程序升温；依次在220℃下保持8h、160℃保持3h、90℃保持3h，在6h内降至30℃；(5)在搅拌条件下滴加二甲基甲酰胺，震荡，过滤，真空干燥；所述二甲基甲酰胺的用量以每4g步骤(1)所述Cr(NO₃)₃·9H₂O对应使用15～20ml二甲基甲酰胺；(6)将步骤(5)所得干燥物装入不锈钢高压反应釜中，加入乙醇浸泡3～5次，氟化铵溶液浸洗1～2次；(7)过滤，以温水洗涤，真空干燥，制得大孔容的多级孔道MIL‑101材料。