CN112210084A - 一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法 - Google Patents
一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112210084A CN112210084A CN202011164932.1A CN202011164932A CN112210084A CN 112210084 A CN112210084 A CN 112210084A CN 202011164932 A CN202011164932 A CN 202011164932A CN 112210084 A CN112210084 A CN 112210084A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tpp
- solution
- organic framework
- carbon dioxide
- metal organic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 49
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O thiamine pyrophosphate Chemical compound CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 37
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims abstract description 28
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- NWFNSTOSIVLCJA-UHFFFAOYSA-L copper;diacetate;hydrate Chemical compound O.[Cu+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O NWFNSTOSIVLCJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 31
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 13
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 13
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 6
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 claims description 6
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 claims description 6
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 abstract 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007540 photo-reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229910002480 Cu-O Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 229920001795 coordination polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 125000003226 pyrazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G83/00—Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
- C08G83/008—Supramolecular polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
- B01J31/1691—Coordination polymers, e.g. metal-organic frameworks [MOF]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
- B01J31/18—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms
- B01J31/1805—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms the ligands containing nitrogen
- B01J31/181—Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, comprising at least one complexing nitrogen atom as ring member, e.g. pyridine
- B01J31/1825—Ligands comprising condensed ring systems, e.g. acridine, carbazole
- B01J31/183—Ligands comprising condensed ring systems, e.g. acridine, carbazole with more than one complexing nitrogen atom, e.g. phenanthroline
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
- B01J31/22—Organic complexes
- B01J31/2204—Organic complexes the ligands containing oxygen or sulfur as complexing atoms
- B01J31/2208—Oxygen, e.g. acetylacetonates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/40—Carbon monoxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
- C07C1/02—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法，包括4‑甲酰基‑1(H)‑吡唑和吡咯在黑暗条件下反应一段时间后得到配体TPP；然后将配体TPP和一水合乙酸铜按一定化学计量比比例混合，在一定温度下采用水热合成法合成金属有机框架材料，该金属有机框架材料应用于催化二氧化碳还原。
Description
技术领域
本发明属于光催化还原二氧化碳领域，具体涉及一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法。
背景技术
模仿植物中自然光合作用的整体光催化还原二氧化碳可以捕获和转化带有H2O的温室CO2成为增值产品，这在过去几年中引起了巨大的研究兴趣。除了在热力学上允许CO2和H2O进行半反应外，用于整体CO2光还原的有效光催化剂还必须在许多动力学方面(例如反应物的吸附和活化，电荷的分离和转移以及随后的电荷利用)具有优越性。显然，控制这些复杂的动力学特性具有挑战性。对于传统的基于半导体的光催化剂，已经探索了一些策略来优化这些动力学行为，例如，异质组分掺入，刻面和缺陷工程以及形态调节。但是，这些策略通常受限于繁琐的合成程序和原子级控制的损失，从而阻碍了光催化性能的提高。
金属有机框架化合物(MOFs)亦称配位聚合物，其主要由含多齿的小分子配体与金属离子或金属簇通过自组装而形成周期性、多孔态、空间拓扑网络结构的晶体。MOFs材料作为一种新型功能性分子材料，与传统活性炭、沸石材料相比，具有以下优势：比表面积大、孔尺寸和骨架结构的多样、孔表面可修饰、以及具有不饱和的金属配位点等。金属有机骨架(MOFs)是一类多孔晶体材料，在气体存储，传感，催化等领域的各种应用中显示出巨大的潜力，对于在原子级上精确设计和定制功能结构的功能而言，它是一个优势。这些特征赋予MOFs独特的机会，可以有序地将光收集器，催化部位和高表面积整合在一起，并同时优化热力学和动力学，以有效地捕获和反应气态CO2。考虑到这一想法，近来已经制造了几种基于光响应性有机配体的MOFs催化剂并将其用于CO2光还原。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法，其制备方法包括以下步骤：
S1：将100mL的丙酸加入到三颈烧瓶中，加热到50℃进行回流，然后往回流的三颈烧瓶中加入4-甲酰基-1(H)-吡唑搅拌20min，然后滴加加入吡咯搅拌反应30min，将溶液在黑暗中回流10h，其中4-甲酰基-1(H)-吡唑和吡咯的摩尔比1:1，然后将得到产物用丙酮洗涤，干燥得到配体TPP。
S2：将配体一定量的TPP和三乙胺加入到N,N-二甲基乙酰胺中(DMAc)，超声使其充分溶解，配置成溶液Ⅰ，然后将一定量的铜盐加入到装有去离子水的容器中，产生使其充分溶解，配制成溶液Ⅱ，然后将溶液Ⅰ缓慢滴加入溶液Ⅱ当中，将混合溶液移入高压反应釜，放入烘箱在80～100℃下反应两天，然后以0.2℃/min的降温速率程序降温至室温，过滤，用丙酮洗涤，在40℃下干燥得到该MOF材料。
作为优选方案，上述步骤S2中，加入配体TPP和铜盐的质量比例为1:0.5～1.1。
作为优选方案，上述步骤S2中加入配体TPP和三乙胺的质量体积比为0.4～0.6g：1mL。
作为优选方案，上述步骤S2中溶剂N,N-二甲基乙酰胺中(DMAc)和去离子水的体积比为10:1～2。
作为优选方案，上述步骤S2中所述的铜盐为一水合乙酸铜。
作为优选方案，上述所述的TPP的结构式为：
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明所制备的有光催化还原二氧化碳的金属有机框架材料，采用一锅法制备，其制备方法简单、高效，有利于实现工业化生产。
(2)本发明所制备的有光催化还原二氧化碳的金属有机框架材料，其催化产物主要是甲烷和一氧化碳，这两种气体即可以作为燃烧能源气体，还可以作为工业原料使用，有效实现了循环使用，具有绿色环保意义。
(3)在MOFs催化剂中，通常使用高价金属离子和羧基来实现高稳定性，但是，这会引起金属节点上反应物活化的高能垒，从而使配体-阳极电荷转移在能量上不利，本发明中通过使用由反应性Cu-O簇节点和通过吡唑基连接的光收集金属卟啉配体组成的MOFs作为催化剂，有效克服了该不利因素。
附图说明
图1为本发明实施例1所制备的具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的结构图；
图2为本发明实施例1所制备的具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的XRD图谱；
图3为本发明实施例1所制备的具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的SEM图谱；
图4为本发明实施例1所制备的具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的FI-IR图谱；
图5为本发明实施例1所制备的具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的N2等温吸附图谱；
图6为本发明实施例1所制备的具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的循环气体产生量图谱；
图7为本发明测试光催还原二氧化碳的装置示意图。
具体实施方式
下面对本发明实施例作具体详细的说明，本实施例在本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下属的实施例。
实施例1
一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法，具体制备步骤包括：
S1：将100mL的丙酸加入到三颈烧瓶中，加热到50℃进行回流，然后往回流的三颈烧瓶中加入4-甲酰基-1(H)-吡唑搅拌20min，然后滴加加入吡咯搅拌反应30min，将溶液在黑暗中回流10h，其中4-甲酰基-1(H)-吡唑和吡咯的摩尔比1:1，然后将得到产物用丙酮洗涤，干燥得到配体TPP。
S2：将配体TPP和三乙胺加入到N,N-二甲基乙酰胺中(DMAc)，超声使其充分溶解，配置成溶液Ⅰ，然后将一水合乙酸铜加入到装有去离子水的容器中，产生使其充分溶解，配制成溶液Ⅱ，然后将溶液Ⅰ缓慢滴加入溶液Ⅱ当中，将混合溶液移入高压反应釜，其中TPP与一水合乙酸铜的质量比为1:1.1，TPP和三乙胺的质量体积比为0.6g：1mL，混合溶剂DMAc和去离子水的体积比为10:2，放入烘箱在100℃下反应两天，然后以0.2℃/min的降温速率程序降温至室温，过滤，用丙酮洗涤，在40℃下干燥得到该MOF材料。
性能测试：将所制得干燥好的的金属有机框架材料测试XRD，DEM和FI-IR；将制得的该金属有机框架材料浸泡在丙酮溶剂中1h进行溶剂交换，过滤，在65℃进行真空活化，然后将活化后的该金属有机框架材料进行氮气等温吸附实验测试；将该活化后的该金属有机框架材料进行光催化还原二氧化碳测试，其光照波长λ范围在360～480nm，其测试装置如附图5所示。
在首次进行光催化测试试验中，在光照10h后，产物甲烷的产量为8.94μL，一氧化碳的产量为6.48μL。
实施例2
一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法，具体制备步骤包括：
S1：将100mL的丙酸加入到三颈烧瓶中，加热到50℃进行回流，然后往回流的三颈烧瓶中加入4-甲酰基-1(H)-吡唑搅拌20min，然后滴加加入吡咯搅拌反应30min，将溶液在黑暗中回流10h，其中4-甲酰基-1(H)-吡唑和吡咯的摩尔比1:1，然后将得到产物用丙酮洗涤，干燥得到配体TPP。
S2：将配体TPP和三乙胺加入到N,N-二甲基乙酰胺中(DMAc)，超声使其充分溶解，配置成溶液Ⅰ，然后将一水合乙酸铜加入到装有去离子水的容器中，产生使其充分溶解，配制成溶液Ⅱ，然后将溶液Ⅰ缓慢滴加入溶液Ⅱ当中，将混合溶液移入高压反应釜，其中TPP与一水合乙酸铜的质量比为1:0.5，TPP和三乙胺的质量体积比为0.4g：1mL，混合溶剂DMAc和去离子水的体积比为10:1，放入烘箱在80℃下反应两天，然后以0.2℃/min的降温速率程序降温至室温，过滤，用丙酮洗涤，在40℃下干燥得到该MOF材料。
实施例3
一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法，具体制备步骤包括：
S1：将100mL的丙酸加入到三颈烧瓶中，加热到50℃进行回流，然后往回流的三颈烧瓶中加入4-甲酰基-1(H)-吡唑搅拌20min，然后滴加加入吡咯搅拌反应30min，将溶液在黑暗中回流10h，其中4-甲酰基-1(H)-吡唑和吡咯的摩尔比1:1，然后将得到产物用丙酮洗涤，干燥得到配体TPP。
S2：将配体TPP和三乙胺加入到N,N-二甲基乙酰胺中(DMAc)，超声使其充分溶解，配置成溶液Ⅰ，然后将一水合乙酸铜加入到装有去离子水的容器中，产生使其充分溶解，配制成溶液Ⅱ，然后将溶液Ⅰ缓慢滴加入溶液Ⅱ当中，将混合溶液移入高压反应釜，其中TPP与一水合乙酸铜的质量比为1:0.8，TPP和三乙胺的质量体积比为0.45g：1mL，混合溶剂DMAc和去离子水的体积比为10:1.4，放入烘箱在90℃下反应两天，然后以0.2℃/min的降温速率程序降温至室温，过滤，用丙酮洗涤，在40℃下干燥得到该MOF材料。
实施例4
一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法，具体制备步骤包括：
S1：将100mL的丙酸加入到三颈烧瓶中，加热到50℃进行回流，然后往回流的三颈烧瓶中加入4-甲酰基-1(H)-吡唑搅拌20min，然后滴加加入吡咯搅拌反应30min，将溶液在黑暗中回流10h，其中4-甲酰基-1(H)-吡唑和吡咯的摩尔比1:1，然后将得到产物用丙酮洗涤，干燥得到配体TPP。
S2：将配体TPP和三乙胺加入到N,N-二甲基乙酰胺中(DMAc)，超声使其充分溶解，配置成溶液Ⅰ，然后将一水合乙酸铜加入到装有去离子水的容器中，产生使其充分溶解，配制成溶液Ⅱ，然后将溶液Ⅰ缓慢滴加入溶液Ⅱ当中，将混合溶液移入高压反应釜，其中TPP与一水合乙酸铜的质量比为1:1，TPP和三乙胺的质量体积比为0.5g：1mL，混合溶剂DMAc和去离子水的体积比为10:1.6，放入烘箱在95℃下反应两天，然后以0.2℃/min的降温速率程序降温至室温，过滤，用丙酮洗涤，在40℃下干燥得到该MOF材料。
需要特别说明的是，本发明其余实施例与实施例1有相同或相近的性能，不需在此一一赘述。
Claims (7)
1.一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法，其特征在于，其制备方法包括：
S1：将100mL的丙酸加入到三颈烧瓶中，加热到50℃进行回流，然后往回流的三颈烧瓶中加入4-甲酰基-1(H)-吡唑搅拌20min，然后滴加加入吡咯搅拌反应30min，将溶液在黑暗中回流10h，其中4-甲酰基-1(H)-吡唑和吡咯的摩尔比1:1，然后将得到产物用丙酮洗涤，干燥得到配体TPP；
S2：将配体一定量的TPP和三乙胺加入到N,N-二甲基乙酰胺中(DMAc)，超声使其充分溶解，配置成溶液Ⅰ，然后将一定量的铜盐加入到装有去离子水的容器中，产生使其充分溶解，配制成溶液Ⅱ，然后将溶液Ⅰ缓慢滴加入溶液Ⅱ当中，将混合溶液移入高压反应釜，放入烘箱在80～100℃下反应两天，然后以0.2℃/min的降温速率程序降温至室温，过滤，用丙酮洗涤，在40℃下干燥得到该MOF材料。
2.根据权利要求1所述的一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法，其特征在于，上述步骤S2中，加入配体TPP和铜盐的质量比例为1:0.5～1.1。
3.根据权利要求1所述的一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法，其特征在于，上述步骤S2中加入配体TPP和三乙胺的质量体积比为0.4～0.6g：1mL。
4.根据权利要求1所述的一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法，其特征在于，上述步骤S2中溶剂N,N-二甲基乙酰胺中(DMAc)和去离子水的体积比为10:1～2。
5.根据权利要求1所述的一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法，其特征在于，上述步骤S2中溶剂N,N-二甲基乙酰胺中(DMAc)和去离子水的体积比为10:1～2。
6.根据权利要求1所述的一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法，其特征在于，上述步骤S2中所述的铜盐为一水合乙酸铜。
7.根据权利要求1所述的一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法，其特征在于，所述的TPP的结构式为：
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011164932.1A CN112210084A (zh) | 2020-10-27 | 2020-10-27 | 一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011164932.1A CN112210084A (zh) | 2020-10-27 | 2020-10-27 | 一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112210084A true CN112210084A (zh) | 2021-01-12 |
Family
ID=74057186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011164932.1A Pending CN112210084A (zh) | 2020-10-27 | 2020-10-27 | 一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112210084A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113509559A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-10-19 | 南通大学 | 一种co和药物释放协同治疗剂及其制备方法和应用 |
| CN118106038A (zh) * | 2024-04-28 | 2024-05-31 | 天津工业大学 | 一种mof@cof核壳催化剂及其制备方法和应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104262349A (zh) * | 2014-09-02 | 2015-01-07 | 国电科学技术研究院 | 一种金属钌卟啉及其制备方法和应用 |
| CN105294705A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-02-03 | 北京工业大学 | 一种超高稳定性的卟啉基金属有机骨架材料及合成方法 |
| CN111804341A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-23 | 重庆工商大学 | 一种卟啉-金属有机骨架材料的制备方法及应用 |
-
2020
- 2020-10-27 CN CN202011164932.1A patent/CN112210084A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104262349A (zh) * | 2014-09-02 | 2015-01-07 | 国电科学技术研究院 | 一种金属钌卟啉及其制备方法和应用 |
| CN105294705A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-02-03 | 北京工业大学 | 一种超高稳定性的卟啉基金属有机骨架材料及合成方法 |
| CN111804341A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-23 | 重庆工商大学 | 一种卟啉-金属有机骨架材料的制备方法及应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| KECHENG WANG ET AL.: ""Pyrazolate-Based Porphyrinic Metal−Organic Framework with Extraordinary Base-Resistance"", 《J. AM. CHEM. SOC.》 * |
| 张婷婷等: ""卟啉金属有机框架材料在光催化领域的应用"", 《精细化工》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113509559A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-10-19 | 南通大学 | 一种co和药物释放协同治疗剂及其制备方法和应用 |
| CN113509559B (zh) * | 2021-03-31 | 2024-03-15 | 南通大学 | 一种co和药物释放协同治疗剂及其制备方法和应用 |
| CN118106038A (zh) * | 2024-04-28 | 2024-05-31 | 天津工业大学 | 一种mof@cof核壳催化剂及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112210084A (zh) | 一种具有光催化还原二氧化碳的金属有机框架的制备方法 | |
| CN113072672B (zh) | 一种苯并三噻吩-苯并噻唑基共价有机框架材料的制备及其光催化分解水产氧的应用 | |
| CN106423282B (zh) | 具有催化二氧化碳与环氧化合物环加成的三苯胺基金属有机骨架化合物的制备方法及应用 | |
| CN113087918B (zh) | 一种锆基金属有机框架材料及其制备方法和应用 | |
| CN104370820A (zh) | 一种多孔金属有机骨架材料的制备方法及应用 | |
| CN113667136B (zh) | 一种用于高效分离乙炔/二氧化碳的超高稳定性、低成本金属-有机框架材料及其制备方法 | |
| WO2010042948A2 (en) | Tetratopic phenyl compounds, related metal-organic framework materials and post-assembly elaboration | |
| CN110787584A (zh) | 铈基金属有机骨架结构材料用于co2的吸附分离应用 | |
| CN107739444B (zh) | 基于氨基功能化YbIII六核分子结构单元的金属有机框架材料及其制备方法和应用 | |
| Zhai et al. | Preparation of Hierarchically Porous Metal–Organic Frameworks via Slow Chemical Vapor Etching for CO2 Cycloaddition | |
| CN1827218A (zh) | 负载型纳米铜镍催化剂制备方法及用于醇胺氧化脱氢反应 | |
| Wang et al. | In situ thermal solvent-free synthesis of zeolitic imidazolate frameworks with high crystallinity and porosity for effective adsorption and catalytic applications | |
| CN112194687A (zh) | 一种以醚键桥联型双吡啶羧酸为配体的金属镍配合物及其合成方法与光催化应用 | |
| Wibowo et al. | Efficient CO2 adsorption by Cu (II) acetate and itaconate bioproduct based MOF | |
| CN110841717B (zh) | 负载纳米级银单质的介孔铬基金属有机框架化合物中空微球壳及其制备方法 | |
| CN108997591B (zh) | 一种可见光响应铪基金属有机骨架材料及其制备方法 | |
| CN114917955B (zh) | 一种含氮MOFs材料及其在催化低浓度CO2环加成反应中的应用 | |
| CN114210372B (zh) | 一种Fe基脱硝合成氨催化剂及其制备方法、应用 | |
| CN112778153B (zh) | 酰胺基桥连六羧酸配体和金属有机框架材料及其制备方法和应用 | |
| CN114853790A (zh) | 一种铜钾配合物的制备方法及其应用 | |
| CN106928466B (zh) | 一种Cr-MOFs的制备方法 | |
| CN112756013B (zh) | 一种可用于光催化水净化的共价有机骨架/杨柳絮复合催化剂的制备方法 | |
| CN109046255A (zh) | 一种金属-有机骨架脱硫吸附剂及其制备方法 | |
| CN113877362A (zh) | 一种氮气和接近气体的选择性吸附和分离的方法 | |
| CN115785365B (zh) | 一种富含(n^n)-配位基元的多孔晶态喹啉基有机框架、制备方法及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |