CN104437302A - 冷却加热多孔性金属有机骨架材料的方法吸附质去除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是提供一种更有效地冷却多孔性金属有机骨架材料的方法。解决手段是,提供一种冷却多孔性金属有机骨架材料的方法,具备以下工序:对含有吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场,使所述吸附质从所述多孔性金属有机骨架材料脱离。其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述有机化合物是极性化合物。

Description

冷却加热多孔性金属有机骨架材料的方法吸附质去除方法
技术领域
本发明涉及冷却多孔性金属有机骨架材料的方法、加热多孔性金属有机骨架材料的方法、以及吸附质的去除方法,还涉及使多孔性金属有机骨架材料吸附二氧化碳的方法、使用多孔性金属有机骨架材料获得醛的方法。
背景技术
专利文献1公开了一种多孔性金属有机骨架材料。如专利文献1所公开,多孔性金属有机骨架材料是用于多种多样用途的沸石的代替品。作为多孔性金属有机骨架材料的用途,例如用于化学物质(例如气体)的储存、分离、或控制性释放的领域,或者用于催化反应的领域。
多孔性金属有机骨架材料典型地至少含有与至少1种金属离子配位结合的至少双齿的有机化合物。作为多孔性金属有机骨架材料的例子,有铜-有机骨架材料。专利文献1公开了金属是铜(II)离子、且有机化合物是1,3,5-苯三甲酸的Cu-有机骨架材料。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第8115024号说明书
发明内容
发明要解决的课题
本发明的第一目的在于,提供一种更有效地使多孔性金属有机骨架材料吸附二氧化碳的方法。本发明的第2目的在于,提供一种更有效地冷却多孔性金属有机骨架材料的方法。本发明的第3目的在于,提供一种使用多孔性金属有机骨架材料获得醛的方法。本发明的第4目的在于,提供一种更有效地加热多孔性金属有机骨架材料的方法。
解决问题的手段
本发明的冷却多孔性金属有机骨架材料的方法具备以下工序(a),
工序(a):对含有吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场,使所述吸附质从所述多孔性金属有机骨架材料脱离,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述有机化合物是极性化合物。
本发明的冷却多孔性金属有机骨架材料的方法具备以下工序(a),
工序(a):对吸附有吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场,使所述吸附质从所述多孔性金属有机骨架材料脱离,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且,所述至少1种金属离子具有未成对电子。
本发明的主旨请参照在本说明书的最后记述的“结论”的段落。
本发明提供一种更有效地使多孔性金属有机骨架材料吸附二氧化碳的方法、更有效地冷却多孔性金属有机骨架材料的方法、使用多孔性金属有机骨架材料获得醛的方法、更有效地加热多孔性金属有机骨架材料的方法。
附图说明
图1是示出在实施例A1中获得的多孔性金属有机骨架材料的X射线衍射结果的图。
图2示出了用于对多孔性金属有机骨架材料施加电场的装置的概略图。
图3是示出在实施例A2中获得的多孔性金属有机骨架材料的X射线衍射结果的图。
图4是示出在实施例A3中获得的多孔性金属有机骨架材料的X射线衍射结果的图。
图5是示出在实施例A4中获得的多孔性金属有机骨架材料的X射线衍射结果的图。
图6是示出在比较例A1中获得的多孔性金属有机骨架材料的X射线衍射结果的图。
图7示出了用于对多孔性金属有机骨架材料施加磁场的装置的概略图。
图8是示出在比较例B1中获得的多孔性金属有机骨架材料的X射线衍射结果的图。
图9是表示取代基R1、R2、R5、和R6的例子的图。
附图标记说明
101   电极
101a  第1电极
101b  第2电极
102   容器
103   交流电源
104   排出口
105   供给口
201   线圈
202   容器
203   交流电源
204   排出口
205   供给口
具体实施方式
下面将对本发明进行详细说明。
(1.多孔性金属有机骨架材料)
首先,对多孔性金属有机骨架材料进行说明。多孔性金属有机骨架材料是公知的。制造多孔性金属骨架材料的方法也是公知的。
如专利文献1中公开的那样,多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子和至少1种有机化合物。至少1种有机化合物与至少1种金属离子配位结合。至少1种有机化合物是至少双齿的。
作为至少1种金属离子的例子,有选自元素周期表第2族~第13族中的金属的离子的至少一个。优选例如有Ti3+、Cr3+、Mn2+、Fe3+、Co2+、Ni2+、或Cu2+的金属离子。更优选为Cu2+。可以使用2种以上的金属离子。在对多孔性金属有机骨架材料施加磁场的情况下,请注意至少1种金属离子不能是Zn2+、Cd2+、或Hg2+。对此将在后面详细说明。
至少1种有机化合物具有对于至少1个金属离子中的一个能够形成至少2个配位键的官能团。
能够形成配位键的官能团例如有-COOH、-CN、-NR3R4、或-Z(Z表示-Cl那样的卤素。)等。R3和R4独立地表示可以被取代基取代的烃基。
至少1种有机化合物例如有R1(COOH)n、或R2(N-R3R4)n。其中,n表示2以上的整数,R1、R2、R3和R4独立地表示可以被取代基取代的烃基。
至少1种有机化合物只要具有能够对于至少1个金属离子中的一个形成至少2个以上的配位键的官能团,就可以具有与金属离子不进行配位结合的官能团X。
这样的有机化合物例如有R5Xm(COOH)n、或R6Xm(N-R7R8)n等。其中,m表示2以上的整数。R5、R6、R7和R8独立地表示可以被取代基取代的烃基。
可以使用2种以上的有机化合物。
图9示出了R1、R2、R5和R6的例子。图9中表示的烃基和含氮烃基可以被取代基取代。
在对多孔性金属有机骨架材料施加电场的情况下,至少1种有机化合物必须是极性化合物。对此将在后面详细说明。例如,在对多孔性金属有机骨架材料施加电场的情况下,至少1种有机化合物不能是1,3,5-苯三甲酸之类的非极性有机化合物。
至于多孔性金属有机骨架材料,可以参照专利文献1。本说明书引用专利文献1作为参考。
(2.吸附二氧化碳的方法)
首先,对吸附二氧化碳的方法进行说明。在本说明书中,吸附二氧化碳的方法,可以大致分为在电场中的方法和在磁场中的方法。
(2.1在电场中吸附二氧化碳的方法)
以下对在电场中吸附二氧化碳的方法进行说明。
如在后述的实施例A1中详细说明的那样,在对多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场的同时,使二氧化碳与多孔性金属有机骨架材料接触,使多孔性金属有机骨架材料吸附二氧化碳。对多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场,多孔性金属有机骨架材料上就会吸附更多二氧化碳。
换言之,与对多孔性金属有机骨架材料不施加电场或电磁场的情况相比,如果在对多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场的同时使二氧化碳与多孔性金属有机骨架材料接触,则能够使多孔性金属有机骨架材料所吸附的二氧化碳的量增加。
为了施加电场,优选使用电源和2个电极。电源优选交流电源。换言之,优选对多孔性金属有机骨架材料施加交流电场。多孔性金属有机骨架材料可以配置在这2个电极之间。通过向多孔性金属有机骨架材料供给二氧化碳,二氧化碳就会与多孔性金属有机骨架材料接触。
在电场中吸附二氧化碳的方法中,有机化合物必须是极性化合物。如在后述的比较例A1中证实的那样,在偶然使用了非极性化合物的情况下,多孔性金属有机骨架材料所吸附的二氧化碳的量并不会增加。
在本说明书中使用的术语“非极性化合物”是指这样的有机化合物:该非极性化合物所含有的多个官能团的极性在该化合物中被相互抵消。换言之,“非极性化合物”是指能够分别形成配位键的多个官能团的极性矢量的合计为0的有机化合物。非极性化合物例如有1,3,5-苯三甲酸。另一方面,极性化合物例如有1,3-苯二甲酸。
另一方面,在电场中吸附二氧化碳的方法中,至少1种金属离子不受限制(并没有限定)。不仅可以使用Cu2+,也可以使用Zn2+
(2.2在磁场中吸附二氧化碳的方法)
以下对在磁场中吸附二氧化碳的方法进行说明。
如在后述的实施例B1中详细说明的那样,在对多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场的同时,使二氧化碳与多孔性金属有机骨架材料接触,使多孔性金属有机骨架材料吸附二氧化碳。对多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场,二氧化碳能够更多地被多孔性金属有机骨架材料吸附。
换言之,与对多孔性金属有机骨架材料不施加磁场或电磁场的情况相比,如果在对多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场的同时使二氧化碳与多孔性金属有机骨架材料接触,则能够使多孔性金属有机骨架材料所吸附的二氧化碳的量增加。
为了施加磁场,优选使用电源和与其连接的线圈。电源优选是交流电源。换言之,优选对多孔性金属有机骨架材料施加交流磁场。多孔性金属有机骨架材料可以配置在该线圈的内部。通过向多孔性金属有机骨架材料供给二氧化碳,二氧化碳就会与多孔性金属有机骨架材料接触。
在磁场中吸附二氧化碳的方法中,至少1种金属离子必须具有未成对电子。由于Zn2+、Cd2+和Hg2+不具有未成对电子,因此在磁场中吸附二氧化碳的方法中,不能使用Zn2+、Cd2+和Hg2+。在偶然使用了Zn2+、Cd2+和Hg2+之类的不具有未成对电子的金属离子的情况下,多孔性金属有机骨架材料所吸附的二氧化碳的量并不会增加。
另一方面,在磁场中吸附二氧化碳的方法中,有机化合物只要具有对于至少1个金属离子中的一个能够形成至少2个配位键的官能团即可,没有具体的限定。不仅可以使用极性化合物,也可以使用非极性化合物。
(3.冷却多孔性金属有机骨架材料的方法)
下面,对冷却多孔性金属有机骨架材料的方法进行说明。冷却多孔性金属有机骨架材料的方法,也可以大致分为在电场中冷却的方法和在磁场中冷却的方法。
通过对多孔性金属有机骨架材料供给吸附质,能够使吸附质含浸于多孔性金属骨架材料的内部。优选供给水蒸气之类的气体的吸附质。这样,吸附质就被保持在多孔性金属有机骨架材料的内部。换言之,这样多孔性金属有机骨架材料就含有吸附质。
吸附质例如有水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、或氯氟烃或者它们的组合等。
(3.1在电场中冷却多孔性金属有机骨架材料的方法)
以下对在电场中冷却多孔性金属有机骨架材料的方法进行说明。
如在后述的实施例C1中详细说明的那样,对含有吸附质的多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场。由此,吸附质就会从多孔性金属有机材料脱离。在吸附质从多孔性金属有机材料脱离时,吸附质从多孔性金属有机材料夺取热。这样就使得多孔性金属有机材料被冷却。吸附质是水的情况下,被夺取的热可以记述为“气化热”。
为了施加电场,优选使用电源和2个电极。电源优选交流电源。换言之,优选对多孔性金属有机骨架材料施加交流电场。多孔性金属有机骨架材料可以配置在这2个电极之间。
与在电场中吸附二氧化碳的方法的情况同样,在电场中冷却多孔性金属有机骨架材料的方法中,有机化合物也必须是极性化合物。在偶然使用了非极性化合物的情况下,多孔性金属有机骨架材料并不会被冷却。另一方面,在电场中冷却多孔性金属有机骨架材料的方法中,至少1种金属离子不受限制。不仅可以使用Cu2+,也可以使用Zn2+
(3.2在磁场中冷却多孔性金属有机骨架材料的方法)
下文中对在磁场中冷却多孔性金属有机骨架材料的方法进行说明。
如后述的实施例D1中详细说明的那样,对含有吸附质的多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场。通过该施加,与在电场中冷却多孔性金属有机骨架材料的方法同样地,吸附质从多孔性金属有机材料脱离,多孔性金属有机材料被冷却。
为了施加磁场,优选使用电源和与其连接的线圈。电源优选交流电源。换言之,优选对多孔性金属有机材料施加交流磁场。可以将多孔性金属有机骨架材料配置在该线圈的内部。
与在磁场中吸附二氧化碳的方法的情况相同,在磁场中冷却多孔性金属有机骨架材料的方法中,至少1种金属离子也必须具有未成对电子。在偶然使用了Zn2+、Cd2+或Hg2+的情况下,多孔性金属有机骨架材料并不会被冷却。另一方面,在磁场中冷却多孔性金属有机骨架材料的方法中,有机化合物并不限于极性化合物。也可以使用非极性化合物。
(4.使用多孔性金属有机骨架材料获得醛的方法)
对使用多孔性金属有机骨架材料获得醛的方法进行说明。
在本说明书中,醛用化学式R-CHO表示(其中,R表示可以被取代基取代的烃基或氢)。使用多孔性金属有机骨架材料获得醛的方法,也可以大致分为在电场中的方法和在磁场中的方法。
(4.1在电场中使用多孔性金属有机骨架材料获得醛的方法)
以下对在电场中使用多孔性金属有机骨架材料获得醛的方法进行说明。
如在后述的实施例E1中详细说明的那样,在对多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场的同时,使R-CH2OH与多孔性金属有机骨架材料接触,使R-CH2OH的至少一部分氧化。这样就可以获得R-CHO。
为了施加电场,优选使用电源和2个电极。电源优选交流电源。换言之,优选对多孔性金属有机骨架材料施加交流电场。多孔性金属有机骨架材料可以配置在这2个电极之间。
与在电场中吸附二氧化碳的方法的情况同样,在电场中使用多孔性金属有机骨架材料获得醛的方法中,有机化合物也必须是极性化合物。在偶然使用了非极性化合物的情况下,并不能获得醛。另一方面,在电场中使用多孔性金属有机骨架材料获得醛的方法中,至少1种金属离子不受限制。不仅可以使用Cu2+,也可以使用Zn2+
(4.2在磁场中使用多孔性金属有机骨架材料获得醛的方法)
以下对在磁场中使用多孔性金属有机骨架材料获得醛的方法进行说明。
如在后述的实施例F1中详细说明的那样,在对多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场的同时,使R-CH2OH与多孔性金属有机骨架材料接触,使R-CH2OH的至少一部分氧化。这样就可以获得R-CHO。
为了施加磁场,优选使用电源和与其连接的线圈。电源优选交流电源。换言之,优选对多孔性金属有机骨架材料施加交流磁场。可以将多孔性金属有机骨架材料配置在该线圈的内部。
与在磁场中吸附二氧化碳的方法的情况同样,在磁场中使用多孔性金属有机骨架材料获得醛的方法中,至少1种金属离子也必须具有未成对电子。在偶然使用了Zn2+、Cd2+或Hg2+的情况下,并不能获得醛。另一方面,在磁场中使用多孔性金属有机骨架材料获得醛的方法中,有机化合物并不限于极性化合物。也可以使用非极性化合物。
(5.加热多孔性金属有机骨架材料的方法)
最后,对加热多孔性金属有机骨架材料的方法进行说明。
加热多孔性金属有机骨架材料的方法,也可以大致分为在电场中的方法和在磁场中的方法。
(5.1在电场中加热多孔性金属有机骨架材料的方法)
以下对在电场中加热多孔性金属有机骨架材料的方法进行说明。
在电场中加热多孔性金属有机骨架材料的方法中,在对多孔性金属有机骨架材料未施加电场或电磁场的时候,即使在吸附质的存在下,吸附质也不会被多孔性金属有机骨架材料吸附。
另一方面,如果在吸附质的存在下对多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场,则吸附质会被多孔性金属有机骨架材料吸附,产生吸附热。通过该吸附热,多孔性金属有机骨架材料被加热。这样就使得多孔性金属有机材料被加热。
为了施加电场,优选使用电源和2个电极。电源优选交流电源。换言之,优选对多孔性金属有机骨架材料施加交流电场。多孔性金属有机骨架材料可以配置在这2个电极之间。
在该加热方法中使用的吸附质例如有水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、或氯氟烃或者它们的组合等。
与在电场中冷却多孔性金属有机骨架材料的方法的情况同样,在电场中加热多孔性金属有机骨架材料的方法中,有机化合物也必须是极性化合物。在偶然使用了非极性化合物的情况下,多孔性金属有机骨架材料并不会被加热。
另一方面,在电场中加热多孔性金属有机骨架材料的方法中,至少1种金属离子不受限制。不仅可以使用Cu2+,也可以使用Zn2+。这样,如果在吸附质的存在下对多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场,则吸附质就会被多孔性金属有机骨架材料吸附。
(5.2在磁场中加热多孔性金属有机骨架材料的方法)
以下对在磁场中加热多孔性金属有机骨架材料的方法进行说明。
在对多孔性金属有机骨架材料未施加磁场或电磁场的时候,即使在吸附质的存在下,吸附质也不会被多孔性金属有机骨架材料吸附。
另一方面,如果在吸附质的存在下对多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场,则吸附质就会被多孔性金属有机骨架材料吸附,从而产生吸附热。通过该吸附热,多孔性金属有机骨架材料就被加热。
为了施加磁场,优选使用电源和与其连接的线圈。电源优选是交流电源。换言之,优选对多孔性金属有机骨架材料施加交流磁场。可以将多孔性金属有机骨架材料配置在该线圈的内部。
与在磁场中冷却多孔性金属有机骨架材料的方法的情况同样,在磁场中加热多孔性金属有机骨架材料的方法中,也是至少1种金属离子必须具有未成对电子。在偶然使用了Zn2+、Cd2+或Hg2+的情况下,多孔性金属有机骨架材料并不会被加热。
另一方面,在磁场中加热多孔性金属有机骨架材料的方法中,有机化合物并不限于极性化合物。也可以使用非极性化合物。在该加热方法中使用的吸附质的例子,与在电场中加热多孔性金属有机骨架材料的方法中使用的吸附质相同。这样,如果在吸附质的存在下对多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场,则吸附质就会被多孔性金属有机骨架材料吸附。
(实施例)
下面在参照实施例的同时,对本发明进行更详细地说明。
(实施例A1)
对水(10毫升)和N,N-二甲基甲酰胺(10毫升)的混合溶剂添加硫酸铜(II)五水合物(0.60克)和1,3-苯二甲酸(0.15克),调制混合液。将混合液供至由聚四氟乙烯(以下称为“PTFE”)制成的压力容器中。将混合液在105℃的温度下加热24小时而获得沉淀物。接着,将沉淀物过滤。将沉淀物在105℃的温度下干燥1小时。这样就合成了多孔性金属有机骨架材料。
对多孔性金属有机骨架材料进行X射线衍射。图1是示出所合成的多孔性金属有机骨架材料的X射线衍射结果的图。图1表明合成了多孔性金属有机骨架材料的结晶。
接着,使用图2所示的装置,观察多孔性金属有机骨架材料的吸附特性。这里,对图2所示的装置进行简单说明。图2所示的装置具备容器102、2个电极101和交流电源103。2个电极101由第1电极101a和第2电极101b构成。将多孔性金属有机骨架材料配置在2个电极101之间。
使用电源103,在2个电极101之间产生电场。容器102的内部具有2个电极101。容器102上设置有供给口105和排气口104。二氧化碳之类的气体被从供给口105供给到容器102中。被供给到容器102中的气体从排气口104排出。
首先,使所合成的多孔性金属有机骨架材料(0.2克)夹在2个电极101之间。各电极101是具有1cm2的表面积的不锈钢网电极。容器102具有2厘米×2厘米×5厘米的容量(20毫升)。
接着,使用经由排气口104与容器102的内部连接的真空泵(未图示)对容器102的内部进行减压,直到容器102的内部的压力变为1Torr以下为止。
经由供给口105向容器102供给氢气和二氧化碳的混合气体(H2/CO2的体积比=3.7/1),直到混合气体的压力变为760Torr为止。下文中将经由供给口105供给到容器102中的混合气体称为“原料气体”。接着,采集容器102中所含有的混合气体的一部分。将所采集的混合气体供于气相色谱分析。其结果,混合气体的气体组成比(H2/CO2)为4.0。该值是施加电场前的混合气体的气体组成比。
然后,使用电源103,在2个电极101之间施加10分钟频率为60Hz且电压为1伏的交流电压。接着,再次采集容器102中所含有的混合气体的一部分。将所采集的混合气体供于气相色谱分析。气相色谱分析的结果,混合气体的气体组成比(H2/CO2)为4.3。该值是施加电场后的混合气体的气体组成比。
(实施例A2)
除了使用1,3-苯二甲酸(0.03克)和1,3,5-苯三甲酸(0.12克)的混合物代替1,3-苯二甲酸(0.15克)以外,进行了与实施例A1同样的实验。图3是示出在实施例A2中获得的多孔性金属有机骨架材料的X射线衍射结果的图。
(实施例A3)
除了使用1-氰基-3,5-苯二甲酸(0.15克)代替1,3-苯二甲酸(0.15克)以外,进行了与实施例A1同样的操作。图4是示出在实施例A3中获得的多孔性金属有机骨架材料的X射线衍射结果的图。
(实施例A4)
除了使用1-氰基-3,5-苯二甲酸(0.03克)和1,3,5-苯三甲酸(0.12克)的混合物代替1,3-苯二甲酸(0.15克)以外,进行了与实施例A1同样的实验。图5是示出在实施例A4中获得的多孔性金属有机骨架材料的X射线衍射结果的图。
(实施例A5)
除了使用1-硝基-3,5-苯二甲酸(0.15克)代替1,3-苯二甲酸(0.15克)以外,进行了与实施例A1同样的实验。
(比较例A1)
除了使用1,3,5-苯三甲酸(0.15克)代替1,3-苯二甲酸(0.15克)以外,进行了与实施例A1同样的实验。图6是示出在比较例A1中获得的多孔性金属有机骨架材料的X射线衍射结果的图。
以下的表1示出了,在实施例A1~实施例A5和比较例A1中施加电场前和施加电场后所测定的混合气体的气体组成比。
表1
从表1可以看出,除了比较例A1以外,施加电场后的混合气体的气体组成比,都比施加电场前的混合气体的气体组成比高。由此可知:通过在对多孔性金属有机骨架材料施加了电场的状态下使多孔性金属有机骨架材料接触二氧化碳,能够增加多孔性金属有机骨架材料所吸附的二氧化碳的量。
另一方面,从比较例A1可以看出,在使用了1,3,5-苯三甲酸的情况下,即使对多孔性金属有机骨架材料施加电场,多孔性金属有机骨架材料所吸附的二氧化碳的量也没有增加。由此可知:在电场中使多孔性金属有机骨架材料所吸附的二氧化碳的量增加的方法中,不能使用1,3,5-苯三甲酸之类的非极性有机化合物。换言之,必须使用极性有机化合物。
(实施例B1)
与实施例A1同样地合成了多孔性金属有机骨架材料。
接下来,使用图7所示的二氧化碳吸附装置观察多孔性金属有机骨架材料的吸附特性。在此,对图7所示的二氧化碳吸附装置进行简单说明。
图7所示的二氧化碳吸附装置具备容器202、线圈201和交流电源203。线圈201缠绕在容器202上。多孔性金属有机骨架材料被配置在线圈201的中心。使用电源203使线圈201产生磁场,对多孔性金属有机骨架材料施加磁场。容器202上设置有供给口205和排气口204。二氧化碳之类的气体被从供给口205供给到容器202中。被供给到容器202中的气体从排气口204排出。
首先,将所合成的多孔性金属有机骨架材料(0.2克)配置在线圈201的中心。线圈201通过在容器202上缠绕20圈直径0.5mm的漆包线而获得。容器202具有1cm×1cm×10cm的容量(10毫升)。容器202由丙烯酸系树脂形成。
然后,使用经由排气口204与容器202的内部连接的真空泵(未图示)对容器202的内部进行减压,直到容器202的内部的压力变为1Torr以下为止。
经由供给口205向容器202供给氢气和二氧化碳的混合气体(H2/CO2的体积比=3.7/1),直到混合气体的压力为760Torr为止。将经由供给口205供给到容器202中的混合气体称为“原料气体”。接着,采集容器202中所含有的混合气体的一部分。将所采集的混合气体供于气相色谱分析。气相色谱分析的结果是,混合气体的气体组成比(H2/CO2)为4.2。该值是施加磁场前的混合气体的气体组成比。
然后,使用电源203,对线圈201施加10分钟频率为60Hz且电压为1伏的交流电压。接着,再次采集容器202中所含有的混合气体的一部分。将所采集的混合气体供于气相色谱分析。其结果是,混合气体的气体组成比(H2/CO2)为4.4。该值是施加磁场后的混合气体的气体组成比。
(实施例B2)
除了使用1,3-苯二甲酸(0.03克)和1,3,5-苯三甲酸(0.12克)的混合物代替1,3-苯二甲酸(0.15克)以外,进行了与实施例B1同样的实验。
(比较例B1)
除了使用硫酸锌(II)五水合物(0.60克)代替硫酸铜(II)五水合物(0.60克)以外,进行了与实施例B1同样的实验。图8是示出在比较例B1中获得的多孔性金属有机骨架材料的X射线衍射结果的图。
以下的表2,示出了在实施例B1~实施例B2和比较例B1中施加磁场前和施加磁场后所测定的混合气体的气体组成比。
表2
从表2可以看出,除了比较例B1以外,施加磁场后的混合气体的气体组成比,都比施加磁场前的混合气体的气体组成比高。由此可知:通过在对多孔性金属有机骨架材料施加了磁场的状态下使二氧化碳与多孔性金属有机骨架材料接触,能够增加多孔性金属有机骨架材料所吸附的二氧化碳的量。
另一方面,从比较例B1可以看出,在使用锌离子的情况下,即使对多孔性金属有机骨架材料施加磁场,多孔性金属有机骨架材料所吸附的二氧化碳的量也不会增加。由此可知:在磁场中使多孔性金属有机骨架材料所吸附的二氧化碳的量增加的方法中,不能使用锌之类的不具有未成对电子的金属离子。
(实施例C1)
与实施例A3同样地合成了多孔性金属有机骨架材料。与实施例A1同样地,将所合成的多孔性金属有机骨架材料(0.2克)夹在图2所示的装置的2个电极101之间。电极101a上设置有由热电偶(未图示)构成的温度计。
然后,使用经由排气口104与容器102的内部连接的真空泵(未图示)对容器102的内部进行减压,直到容器102内部的压力变为1Torr以下为止。在此时,多孔性金属有机骨架材料的温度为19℃。
经由供给口105向容器102中供给气氛温度为28℃且湿度为80%的氮气,直到氮气的压力为760Torr为止。在此时,多孔性金属有机骨架材料的温度上升至37℃。可以认为,这是由于水作为吸附质被多孔性金属有机骨架材料吸附而造成的。
然后,使用电源103在2个电极101之间施加10分钟频率为60Hz且电压为1伏的交流电压。在施加交流电压的期间,多孔性金属有机骨架材料的温度下降至24℃。认为这是由于作为吸附质而含有的水通过电场的作用从多孔性金属有机骨架材料脱离而造成的。
最后,停止施加交流电压。在停止施加交流电压之后,多孔性金属有机骨架材料的温度上升至摄氏33度。可以认为,这是由于水再次作为吸附质被多孔性金属有机骨架材料吸附而造成的。
从实施例C1可以看出,通过向含有水之类的吸附质的多孔性金属有机骨架材料施加电场,能够冷却多孔性金属有机骨架材料。从比较例A1的角度来看,为了在电场中冷却多孔性金属有机骨架材料,需要使用极性有机化合物。这样,如果对含有吸附质的多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场,则吸附质就会从多孔性金属有机骨架材料脱离。
(实施例D1)
与实施例A3同样地合成了多孔性金属有机骨架材料。与实施例B1同样地,将所合成的多孔性金属有机骨架材料(0.2克)配置在图7所示的装置的线圈201的中心。线圈201上设置有由热电偶(未图示)构成的温度计。
然后,使用经由排气口204与容器202的内部连接着的真空泵(未图示)对容器202的内部进行减压,直到容器202内部的压力变为1Torr以下为止。在此时,多孔性金属有机骨架材料的温度为25℃。
经由供给口105向容器102中供给气氛温度为28℃且湿度为80%的氮气,直到氮气的压力变为760Torr为止。在此时,多孔性金属有机骨架材料的温度上升至31℃。可以认为,这是由于水作为吸附质被多孔性金属有机骨架材料吸附而造成的。
然后,使用电源103对线圈201施加10分钟频率为60Hz且电压为1伏的交流电压。在施加交流电压的期间,多孔性金属有机骨架材料的温度下降至26℃。可以认为,这是由于作为吸附质而含有的水通过磁场的作用从多孔性金属有机骨架材料脱离而造成的。
最后,停止施加交流电压。在停止施加交流电压之后,多孔性金属有机骨架材料的温度上升至31℃。可以认为,这是由于水再次作为吸附质被多孔性金属有机骨架材料吸附而造成的。
从实施例D1可以看出,通过对含有水之类的吸附质的多孔性金属有机骨架材料施加磁场,能够冷却多孔性金属有机骨架材料。从比较例B1的角度来看,为了在磁场中冷却多孔性金属有机骨架材料,需要使用具有未成对电子的金属离子。像这样,如果对含有吸附质的多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场,则吸附质就会从多孔性金属有机骨架材料脱离。
(实施例E1)
与实施例A3同样地合成了多孔性金属有机骨架材料。与实施例A1同样地,将所合成的多孔性金属有机骨架材料(0.2克)夹在图2所示的装置的2个电极101之间。
然后,使用经由排气口104与容器102的内部连接的真空泵(未图示)对容器102的内部进行减压,直到容器102内部的压力变为1Torr以下为止。
经由供给口105向容器102中供给气氛温度为28℃且乙醇浓度为10ppm的空气,直到空气的压力变为760Torr为止。接着,采集容器102中所含有的空气的一部分。将所采集的空气供于气相色谱分析。气相色谱分析的结果是,在此时所采集的空气气体不含有乙醛。
然后,使用电源103在2个电极101之间施加10分钟频率为60Hz且电压为1伏的交流电压。接着,再次采集容器102中所含有的空气的一部分。将所采集的空气供于气相色谱分析。气相色谱分析的结果是,在施加了交流电压之后采集的空气中含有乙醛。
从实施例E1可以看出,通过对多孔性金属有机骨架材料施加电场,能够使用多孔性金属有机骨架材料作为用于由醇合成醛的催化剂。从比较例A1的角度来看,为了在电场中获得醛,需要使用极性有机化合物。
(实施例F1)
与实施例A3同样地合成了多孔性金属有机骨架材料。与实施例B1同样地,将所合成的多孔性金属有机骨架材料(0.2克)配置在图7所示的装置的线圈201的中心。
然后,使用经由排气口204与容器202的内部连接着的真空泵(未图示)对容器202的内部进行减压,直到容器202内部的压力变为1Torr以下为止。
经由供给口205向容器202中供给气氛温度为28℃且乙醇浓度为10ppm的空气,直到空气的压力变为760Torr为止。接着,采集容器202中所含有的空气的一部分。将所采集的空气供于气相色谱分析。气相色谱分析的结果是,在此时采集的空气不含有乙醛。
然后,使用电源203对线圈201施加10分钟频率为60Hz且电压为1伏的交流电压。接着,再次采集容器202中所含有的空气的一部分。将所采集的空气供于气相色谱分析。气相色谱分析的结果是,在施加交流电压后采集的空气中含有乙醛。
从实施例F1可以看出,通过对多孔性金属有机骨架材料施加磁场,能够使用多孔性金属有机骨架材料作为用于由醇合成醛的催化剂。从比较例B1的角度来看,为了在电场中获得醛,需要使用具有未成对电子的金属离子。
(结论)
(从上述的公开内容导出的发明)
以下对从上述的公开内容导出的发明进行描述。
(技术方案A1)
一种使多孔性金属有机骨架材料吸附二氧化碳的方法,其具备以下工序(a),
工序(a):在对所述多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场的同时,使二氧化碳与所述多孔性金属有机骨架材料接触,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述至少1种有机化合物是极性化合物。
(技术方案A2)
根据技术方案A1所述的方法,所述电场是交流电场。
(技术方案A3)
根据技术方案A1所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案A4)
根据技术方案A1所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3-苯二甲酸。
(技术方案B1)
一种使多孔性金属有机骨架材料吸附二氧化碳的方法,其具备以下工序(a),
工序(a):在对多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场的同时,使二氧化碳与所述多孔性金属有机骨架材料接触,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述至少1种金属离子具有未成对电子。
(技术方案B2)
根据技术方案B1所述的方法,所述磁场是交流磁场。
(技术方案B3)
根据技术方案B1所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案B4)
根据技术方案B1所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3,5-苯三甲酸。
(技术方案C1)
一种冷却多孔性金属有机骨架材料的方法,其具备以下工序(a),
工序(a):对含有吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场,使所述吸附质从所述多孔性金属有机骨架材料脱离,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述有机化合物是极性化合物。
(技术方案C2)
根据技术方案C1所述的方法,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案C3)
根据技术方案C1所述的方法,所述电场是交流电场。
(技术方案C4)
根据技术方案C1所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案C5)
根据技术方案C1所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3-苯二甲酸。
(技术方案D1)
一种冷却多孔性金属有机骨架材料的方法,其具备以下工序(a),
工序(a):对吸附有吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场,使所述吸附质从所述多孔性金属有机骨架材料脱离,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述至少1种金属离子具有未成对电子。
(技术方案D2)
根据技术方案D1所述的方法,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案D3)
根据技术方案D1所述的方法,所述磁场是交流磁场。
(技术方案D4)
根据技术方案D1所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案D5)
根据技术方案D1所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3,5-苯三甲酸。
(技术方案E1)
一种使用多孔性金属有机骨架材料获得R-CHO(R表示可以由取代基取代的烃基或氢)的方法,其具备以下工序(a),
工序(a):在对所述多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场的同时,使R-CH2OH与所述多孔性金属有机骨架材料接触,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述有机化合物是极性化合物。
(技术方案E2)
根据技术方案E1所述的方法,所述电场是交流电场。
(技术方案E3)
根据技术方案E1所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案E4)
根据技术方案E1所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3-苯二甲酸。
(技术方案E5)
根据技术方案E1所述的方法,R是CH3
(技术方案F1)
一种使用多孔性金属有机骨架材料获得R-CHO(R表示可以由取代基取代的烃基或氢)的方法,其具备以下工序(a),
工序(a):在对所述多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场的同时,使R-CH2OH与所述多孔性金属有机骨架材料接触,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述至少1种金属离子具有未成对电子。
(技术方案F2)
根据技术方案F1所述的方法,所述磁场是交流磁场。
(技术方案F3)
根据技术方案F1所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案F4)
根据技术方案F1所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3,5-苯三甲酸。
(技术方案F5)
根据技术方案F1所述的方法,R是CH3
(技术方案G1)
一种加热多孔性金属有机骨架材料的方法,其具备以下工序(a),
工序(a):在吸附质的存在下对多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场,使吸附质吸附于所述多孔性金属有机骨架材料,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述至少1种有机化合物是极性化合物。
(技术方案G2)
根据技术方案G1所述的方法,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案G3)
根据技术方案G1所述的方法,所述电场是交流电场。
(技术方案G4)
根据技术方案G1所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案G5)
根据技术方案G1所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3-苯二甲酸。
(技术方案H1)
一种加热多孔性金属有机骨架材料的方法,其具备以下工序(a),
工序(a):在吸附质的存在下对多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场,使所述吸附质吸附于所述多孔性金属有机骨架材料,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述至少1种金属离子具有未成对电子。
(技术方案H2)
根据技术方案H1所述的方法,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案H3)
根据技术方案H1所述的方法,所述磁场是交流磁场。
(技术方案H4)
根据技术方案H1所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案H5)
根据技术方案H1所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3,5-苯三甲酸。
(技术方案I1)
一种从含有吸附质的多孔性金属有机骨架材料中去除所述吸附质的方法,其具备以下工序(a),
工序(a):对含有所述吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场,使所述吸附质从所述多孔性金属有机骨架材料脱离,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述有机化合物是极性化合物。
(技术方案I2)
根据技术方案I1所述的方法,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案I3)
根据技术方案I1所述的方法,所述电场是交流电场。
(技术方案I4)
根据技术方案I1所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案I5)
根据技术方案I1所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3-苯二甲酸。
(技术方案J1)
一种从含有吸附质的多孔性金属有机骨架材料中去除所述吸附质的方法,其具备以下工序(a),
工序(a):对吸附有所述吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场,使所述吸附质从所述多孔性金属有机骨架材料中脱离,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述至少1种金属离子具有未成对电子。
(技术方案J2)
根据技术方案J1所述的方法,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案J3)
根据技术方案J1所述的方法,所述磁场是交流磁场。
(技术方案J4)
根据技术方案J1所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案J5)
根据技术方案J1所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3,5-苯三甲酸。
(技术方案K1)
一种使吸附质吸附于多孔性金属有机骨架材料的方法,其具备以下工序(a),
工序(a):在所述吸附质的存在下对所述多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场,使所述吸附质吸附于所述多孔性金属骨架材料,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述至少1种有机化合物是极性化合物。
(技术方案K2)
根据技术方案K1所述的方法,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案K3)
根据技术方案K1所述的方法,所述电场是交流电场。
(技术方案K4)
根据技术方案K1所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案K5)
根据技术方案K1所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3-苯二甲酸。
(技术方案L1)
一种使吸附质吸附于多孔性金属有机骨架材料的方法,其具备以下工序(a),
工序(a):在所述吸附质的存在下对所述多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场,使所述吸附质吸附于所述多孔性金属骨架材料,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述至少1种金属离子具有未成对电子。
(技术方案L2)
根据技术方案L1所述的方法,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案L3)
根据技术方案L1所述的方法,所述磁场是交流磁场。
(技术方案L4)
根据技术方案L1所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案L5)
根据技术方案L1所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3,5-苯三甲酸。
(技术方案a1)
一种二氧化碳吸附装置,其具备多孔性金属有机骨架材料、用于将所述多孔性金属有机骨架材料夹在中间的2个电极、和用于使所述2个电极之间产生电场或电磁场的电源,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,所述有机化合物是极性化合物,并且
所述二氧化碳吸附装置能够在使用所述2个电极和所述电源对所述多孔性金属有机骨架材料施加所述电场或所述电磁场的同时,使二氧化碳与所述多孔性金属有机骨架材料接触。
(技术方案a2)
根据技术方案a1所述的装置,所述电场是交流电场。
(技术方案a3)
根据技术方案a1所述的装置,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案a4)
根据技术方案a1所述的装置,所述至少1种有机化合物是1,3-苯二甲酸。
(技术方案b1)
一种二氧化碳吸附装置,其具备多孔性金属有机骨架材料、在内部配置所述多孔性金属有机骨架材料的线圈、和用于使所述线圈的内部产生磁场或电磁场的电源,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,所述至少1种金属离子具有未成对电子,并且
所述二氧化碳吸附装置能够在使用所述线圈和所述电源对多孔性金属有机骨架材料施加所述磁场或所述电磁场的同时,使二氧化碳与所述多孔性金属有机骨架材料接触。
(技术方案b2)
根据技术方案b1所述的装置,所述磁场是交流磁场。
(技术方案b3)
根据技术方案b1所述的装置,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案b4)
根据技术方案b1所述的装置,所述至少1种有机化合物是1,3,5-苯三甲酸。
(技术方案c1)
一种冷却装置,其具备含有吸附质的多孔性金属有机骨架材料、用于将所述多孔质金属有机骨架材料夹在中间的2个电极、和用于使所述2个电极之间产生电场或电磁场的电源,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,所述有机化合物是极性化合物,并且
所述冷却装置能够通过使用所述2个电极和所述电源对含有所述吸附质的多孔性金属有机骨架材料施加所述电场或所述电磁场,使所述吸附质从所述多孔性金属有机骨架材料脱离。
(技术方案c2)
根据技术方案c1所述的冷却装置,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案c3)
根据技术方案c3所述的冷却装置,所述电场是交流电场。
(技术方案c4)
根据技术方案c1所述的冷却装置,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案c5)
根据技术方案c1所述的冷却装置,所述至少1种有机化合物是1,3-苯二甲酸。
(技术方案d1)
一种冷却装置,其具备吸附有吸附质的多孔性金属有机骨架材料、在内部配置所述多孔性金属有机骨架材料的线圈、和用于使所述线圈的内部产生磁场或电磁场的电源,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,所述至少1种金属离子具有未成对电子,并且
所述冷却装置能够通过使用所述线圈和所述电源对含有所述吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料施加所述磁场或所述电磁场,使所述吸附质从所述多孔性金属有机骨架材料脱离。
(技术方案d2)
根据技术方案d1所述的冷却装置,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案d3)
根据技术方案d1所述的冷却装置,所述磁场是交流磁场。
(技术方案d4)
根据技术方案d1所述的冷却装置,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案d5)
根据技术方案d1所述的冷却装置,所述至少1种有机化合物是1,3,5-苯三甲酸。
(技术方案e1)
一种用于由R-CH2OH(R表示可以被取代基取代的烃基或氢)获得R-CHO的装置,其具备多孔性金属有机骨架材料、用于将所述多孔性金属有机骨架材料夹在中间的2个电极、和用于使所述2个电极之间产生电场或电磁场的电源,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,所述有机化合物是极性化合物,并且
所述装置能够通过在使用所述2个电极和所述电源对所述多孔性金属有机骨架材料施加所述电场或所述电磁场的同时,使R-CH2OH与所述多孔性金属有机骨架材料接触而获得R-CHO。
(技术方案e2)
根据技术方案e1所述的装置,所述电场是交流电场。
(技术方案e3)
根据技术方案e1所述的装置,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案e4)
根据技术方案e1所述的装置,所述至少1种有机化合物是1,3-苯二甲酸。
(技术方案e5)
根据技术方案e1所述的装置,R是CH3
(技术方案f1)
一种用于由R-CH2OH(R表示可以被取代基取代的烃基或氢)获得R-CHO的装置,其具备多孔性金属有机骨架材料、在内部配置所述多孔性金属有机骨架材料的线圈、和用于使所述线圈产生磁场或电磁场的电源,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,所述至少1种金属离子具有未成对电子,并且
所述装置能够通过在使用所述线圈和所述电源对所述多孔性金属有机骨架材料施加所述磁场或所述电磁场的同时,使R-CH2OH与所述多孔性金属有机骨架材料接触而生产R-CHO。
(技术方案f2)
根据技术方案f1所述的装置,所述磁场是交流磁场。
(技术方案f3)
根据技术方案f1所述的装置,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案f4)
根据技术方案f1所述的装置,所述至少1种有机化合物是1,3,5-苯三甲酸。
(技术方案f5)
根据技术方案f1所述的装置,R是CH3
(技术方案g1)
一种加热装置,其具备多孔性金属有机骨架材料、用于将所述多孔性金属有机骨架材料夹在中间的2个电极、和用于使所述2个电极之间产生电场或电磁场的电源,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,所述有机化合物是极性化合物,并且
所述加热装置能够通过使用所述2个电极和所述电源在吸附质的存在下对所述多孔性金属有机骨架材料施加所述电场或所述电磁场,而使吸附质吸附于所述多孔性金属有机骨架材料。
(技术方案g2)
根据技术方案g1所述的加热装置,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案g3)
根据技术方案g1所述的加热装置,电场是交流电场。
(技术方案g4)
根据技术方案g1所述的加热装置,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案g5)
根据技术方案g1所述的加热装置,所述至少1种有机化合物是1,3-苯二甲酸。
(技术方案h1)
一种加热装置,其具备多孔性金属有机骨架材料、在内部配置所述多孔性金属有机骨架材料的线圈、和用于使所述线圈产生磁场或电磁场的电源,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,所述至少1种金属离子具有未成对电子,并且
所述加热装置能够通过使用所述线圈和所述电源在吸附质的存在下对所述多孔性金属有机骨架材料施加所述磁场或所述电磁场,而使吸附质吸附于所述多孔性金属有机骨架材料。
(技术方案h2)
根据技术方案h1所述的加热装置,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案h3)
根据技术方案h1所述的加热装置,所述磁场是交流磁场。
(技术方案h4)
根据技术方案h1所述的加热装置,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案h5)
根据技术方案h1所述的加热装置,所述至少1种有机化合物是1,3,5-苯三甲酸。
(技术方案i1)
一种从含有吸附质的多孔性金属有机骨架材料中去除所述吸附质的装置,其具备含有所述吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料、用于将所述多孔性金属有机骨架材料夹在中间的2个电极、和用于使所述2个电极之间产生电场或电磁场的电源,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,所述有机化合物是极性化合物,并且
所述装置能够通过使用所述2个电极和所述电源对含有吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料施加所述电场或所述电磁场,而使所述吸附质从所述多孔性金属有机骨架材料脱离。
(技术方案i2)
根据技术方案i1所述的装置,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案i3)
根据技术方案i1所述的装置,所述电场是交流电场。
(技术方案i4)
根据技术方案i1所述的装置,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案i5)
根据技术方案i1所述的装置,所述至少1种有机化合物是1,3-苯二甲酸。
(技术方案j1)
一种从含有吸附质的多孔性金属有机骨架材料中去除所述吸附质的装置,其具备含有所述吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料、在内部配置所述多孔性金属有机骨架材料的线圈、和用于使所述线圈产生磁场或电磁场的电源,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,所述至少1种金属离子具有未成对电子,并且
所述装置能够通过使用所述线圈和所述电源对含有所述吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料施加所述磁场或所述电磁场,而使所述吸附质从所述多孔性金属有机骨架材料脱离。
(技术方案j2)
根据技术方案j1所述的装置,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案j3)
根据技术方案j1所述的装置,所述磁场是交流磁场。
(技术方案j4)
根据技术方案j1所述的装置,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案j5)
根据技术方案j1所述的装置,所述至少1种有机化合物是1,3,5-苯三甲酸。
(技术方案k1)
一种使吸附质吸附于多孔性金属有机骨架材料的装置,其具备多孔性金属有机骨架材料、用于将所述多孔性金属有机骨架材料夹在中间的2个电极、和用于使所述2个电极之间产生电场或电磁场的电源,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,所述至少1种有机化合物是极性化合物,并且
所述装置能够通过使用所述2个电极和所述电源在所述吸附质的存在下对所述多孔性金属有机骨架材料施加所述电场或所述电磁场,而使所述吸附质吸附于所述多孔性金属骨架材料。
(技术方案k2)
根据技术方案k1所述的装置,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案k3)
根据技术方案k1所述的装置,所述电场是交流电场。
(技术方案k4)
根据技术方案k1所述的装置,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案k5)
根据技术方案k1所述的装置,所述至少1种有机化合物是1,3-苯二甲酸。
(技术方案l1)
一种使吸附质吸附于所述多孔性金属有机骨架材料的装置,其具备多孔性金属有机骨架材料、在内部配置所述多孔性金属有机骨架材料的线圈、和用于使所述线圈产生磁场或电磁场的电源,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,所述至少1种金属离子具有未成对电子,并且
所述装置能够通过使用所述线圈和所述电源在所述吸附质的存在下对所述多孔性金属有机骨架材料施加所述磁场或所述电磁场,而使所述吸附质吸附于所述多孔性金属骨架材料。
(技术方案l2)
根据技术方案l1所述的装置,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
(技术方案l3)
根据技术方案l1所述的装置,所述磁场是交流磁场。
(技术方案l4)
根据技术方案l1所述的装置,所述至少1种金属离子是铜离子。
(技术方案l5)
根据技术方案l1所述的装置,所述至少1种有机化合物是1,3,5-苯三甲酸。

Claims (30)

1.一种冷却多孔性金属有机骨架材料的方法,其具备以下工序a,
工序a:对含有吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场,使所述吸附质从所述多孔性金属有机骨架材料脱离,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述有机化合物是极性化合物。
2.根据权利要求1所述的方法,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的方法,所述电场是交流电场。
4.根据权利要求1所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
5.根据权利要求1所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3-苯二甲酸。
6.一种冷却多孔性金属有机骨架材料的方法,其具备以下工序a,
工序a:对吸附有吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场,使所述吸附质从所述多孔性金属有机骨架材料脱离,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且,所述至少1种金属离子具有未成对电子。
7.根据权利要求6所述的方法,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
8.根据权利要求6所述的方法,所述磁场是交流磁场。
9.根据权利要求6所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
10.根据权利要求6所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3,5-苯三甲酸。
11.一种加热多孔性金属有机骨架材料的方法,其具备以下工序a,
工序a:在吸附质的存在下对多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场,使吸附质吸附于所述多孔性金属有机骨架材料,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述有机化合物是极性化合物。
12.根据权利要求11所述的方法,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
13.根据权利要求11所述的方法,所述电场是交流电场。
14.根据权利要求11所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
15.根据权利要求11所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3-苯二甲酸。
16.一种加热多孔性金属有机骨架材料的方法,其具备以下工序a,
工序a:在吸附质的存在下对多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场,使所述吸附质吸附于所述多孔性金属有机骨架材料,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述至少1种金属离子具有未成对电子。
17.根据权利要求16所述的方法,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
18.根据权利要求16所述的方法,所述磁场是交流磁场。
19.根据权利要求16所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
20.根据权利要求16所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3,5-苯三甲酸。
21.一种从含有吸附质的多孔性金属有机骨架材料中去除所述吸附质的方法,其具备以下工序a,
工序a:对含有所述吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料施加电场或电磁场,使所述吸附质从所述多孔性金属有机骨架材料脱离,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述至少1种有机化合物是极性化合物。
22.根据权利要求21所述的方法,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
23.根据权利要求21所述的方法,所述电场是交流电场。
24.根据权利要求21所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
25.根据权利要求21所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3-苯二甲酸。
26.一种从含有吸附质的多孔性金属有机骨架材料中去除所述吸附质的方法,其具备以下工序a,
工序a:对吸附有所述吸附质的所述多孔性金属有机骨架材料施加磁场或电磁场,使所述吸附质从所述多孔性金属有机骨架材料中脱离,
其中,所述多孔性金属有机骨架材料含有至少1种金属离子、和与所述至少1种金属离子配位结合的至少1种有机化合物,并且所述至少1种金属离子具有未成对电子。
27.根据权利要求26所述的方法,所述吸附质选自由水、氨、氟化氢、醇、醛、羧酸、胺、酰胺、酰亚胺、氟化烃、和氯氟烃组成的群中的至少一个。
28.根据权利要求26所述的方法,所述磁场是交流磁场。
29.根据权利要求26所述的方法,所述至少1种金属离子是铜离子。
30.根据权利要求26所述的方法,所述至少1种有机化合物是1,3,5-苯三甲酸。
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