TWI522169B - 於水相系統中製備類沸石咪唑骨架－９０之方法 - Google Patents

於水相系統中製備類沸石咪唑骨架－９０之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI522169B
TWI522169B TW103100164A TW103100164A TWI522169B TW I522169 B TWI522169 B TW I522169B TW 103100164 A TW103100164 A TW 103100164A TW 103100164 A TW103100164 A TW 103100164A TW I522169 B TWI522169 B TW I522169B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
aqueous solution
zif
preparation
imidazole
present
Prior art date
Application number
TW103100164A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201526985A (zh
Inventor
謝發坤
王劭群
Original Assignee
國立中央大學
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 國立中央大學 filed Critical 國立中央大學
Priority to TW103100164A priority Critical patent/TWI522169B/zh
Priority to US14/323,700 priority patent/US9376453B2/en
Publication of TW201526985A publication Critical patent/TW201526985A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI522169B publication Critical patent/TWI522169B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F3/00—Compounds containing elements of Groups 2 or 12 of the Periodic Table
    • C07F3/003—Compounds containing elements of Groups 2 or 12 of the Periodic Table without C-Metal linkages
    • 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
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/223—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material containing metals, e.g. organo-metallic compounds, coordination complexes
    • B01J20/226—Coordination polymers, e.g. metal-organic frameworks [MOF], zeolitic imidazolate frameworks [ZIF]
    • 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
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • 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
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3085—Chemical treatments not covered by groups B01J20/3007 - B01J20/3078
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/20—Organic adsorbents
    • B01D2253/204—Metal organic frameworks (MOF's)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

於水相系統中製備類沸石咪唑骨架-90之方法
本發明係關於一種於水相系統中製備類沸石咪唑骨架-90(Zeolitic Imidazolate Framework-90，ZIF-90)之方法，尤指一種利用水作為溶劑之ZIF-90之製備方法。
金屬有機骨架材料(Metal-organic Frameworks，MOFs)是一種由無機金屬為中心，與有機官能基基團間以共價鍵或離子鍵鍵結，共同形成具有規律孔洞結構之新型有機-無機複合材料。金屬有機骨架材料大多具有極高的孔隙度以及比表面積，具有高度的氣體吸附能力，並藉由不同的孔洞大小，可用於篩選具有不同分子大小之氣體分子。
類沸石咪唑骨架(Zeolitic Imidazolate Frameworks，ZIFs)係一種具有高熱穩定性之金屬有機骨架材料，而經由於材料表面修飾或改質之的官能基以及控制其孔洞的大小，並賦予該材料不同的物理及化學特性。因此，類沸石咪唑骨架可更進一步的應用於氣體儲存、催化、或分離等等不同的應用領域中。
類沸石咪唑骨架中，類沸石咪唑骨架材料 -90(Zeolitic Imidazolate Framework-90；ZIF-90)具有碳氧雙鍵，可與二氧化碳氣體之間產生良好的非共價鍵吸引力，且由於ZIF-90具有約0.35nm之孔洞開口，對於吸附二氧化碳的選擇性更加有利，於吸收二氧化碳，以緩和溫室氣體對於環境變化的影響。再者，據研究指出，1公升之ZIF-90可吸附83公升之二氧化碳氣體，且ZIF-90本身既無毒又容易生產，因此對於吸附二氧化碳之應用具有相當大的潛力。
然而，目前合成ZIF-90之方法大多需使用有機溶劑(如DMF)，若大量製造ZIF-90，所產生的廢液將對於環境造成負擔，為了符合綠色化學之製程，目前急需一種新穎的ZIF-90之製備方法，不只可大量生產ZIF-90，亦利用水作為溶劑，大幅降低製備過程中對於環境所造成的汙染。
本技術係提供一種於水相系統中製備類沸石咪唑骨架-90(Zeolitic Imidazolate Framework-90，ZIF-90)之方法，不同於習知製程需使用有機溶劑(如二甲基甲醯胺(DMF)、二乙基甲醯胺(DEF))，可大幅減低對於環境的污染。
本發明提供了一種於水相系統中製備類沸石咪唑骨架-90(Zeolitic Imidazolate Framework-90，ZIF-90)之方法，係以水作為溶劑且於室溫下進行反應，此外，本發明之製備方法可藉由添加劑(如乙烯基吡咯烷酮，Polyvinylpyrrolidone，PVP)或輔助劑(如C1-6之醇類)的添加， 進而調控所形成之ZIF-90之粒徑大小以及其尺寸均一性。
本發明所提供的於水相系統中製備類沸石咪唑骨架-90之方法包括：於室溫下混合包括一鋅金屬化合物之一第一水溶液，及包括一咪唑化合物之一第二水溶液以得到一反應溶液，經反應後得到一類沸石咪唑骨架。
本發明所提供之製備方法中，於該第一水溶液中，該鋅金屬化合物為溶於水且可於水中解離以提供鋅離子之鋅金屬化合物皆可使用，而其中較佳可為至少一選自由Zn(NO3)2、Zn(OH)2、Zn(Ac)2、ZnCl2所組成之群組。而該鋅金屬化合物於該第一水溶液之濃度可為0.02至0.8M，而較佳為0.05至0.5M。
再者，本發明所提供之製備方法中，於該第二水溶液中，該咪唑化合物可為2-咪唑甲醛，而該咪唑化合物於該第二水溶液中之濃度為0.1至1M，其中，較佳為0.2至0.5M。
此外，於本發明所提供之製備方法中，於混和該第一水溶液以及該第二水溶液時以進行反應時，由該鋅金屬化合物游離之鋅離子與該咪唑化合物之莫耳比可為1：1至1：80，其中又以1：4至1：10為較佳。
再者，於本發明之一較佳實施態樣中，該第一水溶液可更包括至少一輔助劑，該輔助劑可為至少一選自由C1-6之醇類所組成之群組，其中又以至少一選自由乙醇、異丙醇、異丁醇、以及叔丁醇(又稱三級丁醇)所組成之群組為較佳。當添加該輔助劑於該第一水溶液中時，該輔助劑 係佔該第一水溶液中之50%至100%，較佳為75%至100%，其中，純水係作為該第二水溶液之溶劑。
另外，於本發明之另一較佳實施態樣中，該第二水溶液可更包括一添加劑，該添加劑係聚乙烯基吡咯烷酮，其中，該添加劑於反應溶液中之含量可為0.1至10重量百分比，其中又以0.2至5重量百分比為較佳，此外，作為添加劑之聚乙烯基吡咯烷酮之分子量較佳為30000~60000。
本發明所提供之製備方法中，皆可於室溫下反應，反應時間為1至60分鐘，而較佳為5至10分鐘。
由本發明所提供之製備方法所製備之ZIF-90具有100至4000nm的平均粒徑，而較佳為150至3000nm之平均粒徑。因此，由本發明所提供之ZIF-90之製備方法，可得到奈米等級之ZIF-90顆粒，且由於其粒徑較小，可大幅增加比表面積，若應用至二氧化碳的吸收，可顯著地提升二氧化碳的吸收效率。
圖1係本發明實施例1所製備ZIF-90之SEM圖。
圖2係本發明實施例2所製備ZIF-90之SEM圖。
圖3係本發明實施例3所製備ZIF-90之SEM圖。
圖4係本發明實施例4所製備ZIF-90之SEM圖。
圖5係本發明實施例5所製備ZIF-90之SEM圖。
圖6係本發明實施例2至4之ZIF-90平均粒徑量測結果 圖。
圖7係本發明實施例6所製備ZIF-90之SEM圖。
圖8係本發明實施例7所製備ZIF-90之SEM圖。
圖9係本發明實施例8所製備ZIF-90之SEM圖。
圖10係本發明實施例9所製備ZIF-90之SEM圖。
圖11係本發明實施例2、6、7、及9中，反應溶液之黏度示意圖。
圖12係本發明實施例2、6-9所製備之ZIF-90平均粒徑量測結果圖。
[實施例1]
將371毫克之硝酸鋅溶於3.0毫升的純水中以形成第一水溶液，接者將480毫克之2-咪唑甲醛溶於25.0毫升的純水中以形成一第二水溶液。接者，於室溫下將第一水溶液緩緩加入第二水溶液中，並攪拌均勻進行反應，以得到粉狀沉澱物，於本實施例中，Zn2+與2-咪唑甲醛之莫耳數比為1：4，將該粉狀沉澱物經離心收集後，使用甲醇清洗數次，接著於50℃下真空乾燥之，以得到130毫克之ZIF-90，其掃描電子顯微鏡(SEM)圖係如圖1所示。
[實施例2]
將371毫克之硝酸鋅溶於3.0毫升的純水中以形成第一水溶液，接者將480毫克之2-咪唑甲醛以及500毫克之聚乙烯基吡咯烷酮溶於25.0毫升的純水中以形成一 第二水溶液。接者，於室溫下將第一水溶液緩緩加入第二水溶液中，並攪拌均勻進行反應，以得到粉狀沉澱物，於本實施例中，Zn2+與2-咪唑甲醛之莫耳數比為1：4，將該粉狀沉澱物經離心收集後，使用甲醇清洗數次，接著於50℃下真空乾燥之，以得到130毫克之ZIF-90，其SEM圖係如圖2所示，其平均粒徑大小約為2400nm。
經比較實施例1以及實施例2所製備之ZIF-90之型態，可觀察到，加入聚乙烯基吡咯烷酮作為添加劑之實施例2所得之ZIF-90，其粒徑大小較為均一(請參照圖2)，反之，可明顯觀察到，未添加添加劑之實施例1所製得之ZIF-90顆粒大小分布不均，且所合成之ZIF-90較不完全(請參照圖1)。故添加聚乙烯基吡咯烷酮作為添加劑可提高本發明所製備之ZIF-90之尺寸均一性。此外，於實施例2中所添加之聚乙烯基吡咯烷酮之含量係佔反應溶液約2重量百分比，然而於其他實施態樣中，聚乙烯基吡咯烷酮之含量係可佔反應溶液0.1至10重量百分比，而較佳為0.2至5重量百分比。
[實施例3]
將148毫克之硝酸鋅溶於3.0毫升的純水中以形成第一水溶液，接者將480毫克之2-咪唑甲醛以及500毫克之聚乙烯基吡咯烷酮溶於25.0毫升的純水中以形成一第二水溶液。接者，於室溫下將第一水溶液緩緩加入第二水溶液中，並攪拌均勻進行反應，以得到粉狀沉澱物，於本實施例中，Zn2+與2-咪唑甲醛之莫耳數比為1：10，將該 粉狀沉澱物經離心收集後，使用甲醇清洗數次，接著於50℃下真空乾燥之，以得到70毫克之ZIF-90，其SEM圖係如圖3所示，其平均粒徑大小約為2600nm。
[實施例4]
將37毫克之硝酸鋅溶於3.0毫升的純水中以形成第一水溶液，接者將480毫克之2-咪唑甲醛以及500毫克之聚乙烯基吡咯烷酮溶於25.0毫升的純水中以形成一第二水溶液。接者，於室溫下將第一水溶液緩緩加入第二水溶液中，並攪拌均勻進行反應，以得到粉狀沉澱物，於本實施例中，Zn2+與2-咪唑甲醛之莫耳數比為1：40，將該粉狀沉澱物經離心收集後，使用甲醇清洗數次，接著於50℃下真空乾燥之，以得到20毫克之ZIF-90，其SEM圖係如圖4所示，其平均粒徑大小約為1500nm。
[實施例5]
將25毫克之硝酸鋅溶於3.0毫升的純水中以形成第一水溶液，接者將480毫克之2-咪唑甲醛以及500毫克之聚乙烯基吡咯烷酮溶於25.0毫升的純水中以形成一第二水溶液。接者，於室溫下將第一水溶液緩緩加入第二水溶液中，並攪拌均勻進行反應，以得到粉狀沉澱物，於本實施例中，Zn2+與2-咪唑甲醛之莫耳數比為1：60，將該粉狀沉澱物經離心收集後，使用甲醇清洗數次，接著於50℃下真空乾燥之，以得到10毫克之ZIF-90，其SEM圖係如圖5所示，其平均粒徑大小約為450nm。
圖6係本案實施例2至實施例5中，Zn2+與2- 咪唑甲醛(ICA)之莫耳數比(Zn2+/ICA)與所製得之ZIF-90之平均粒徑關係圖，ZIF-90之平均粒徑係由SEM圖計算而得。由圖6可得知，隨著Zn2+與2-咪唑甲醛的比例(Zn2+/ICA)改變，ZIF-90之平均粒徑也隨之改變。例如，當Zn2+/ICA為1：4時(實施例2)其平均粒徑約為2400nm，而Zn2+/ICA為1：10時，其平均粒徑增加至約2600nm，接著隨著2-咪唑甲醛的比例增加，其所形成之ZIF-90之粒徑係逐漸下降，例如，當Zn2+/ICA為1：40時，ZIF-90之平均粒徑約為1500nm，而當Zn2+/ICA為1：60時，所得之ZIF-90之平均粒徑降至450nm。因此，由以上實施例之結果可得知，經由調控Zn2+/ICA的比例，可調控製備之ZIF-90之粒徑大小。
[實施例6]
將371毫克之硝酸鋅溶於12.5毫升的乙醇中以形成第一水溶液，其中，乙醇係作為輔助劑，接者將480毫克之2-咪唑甲醛以及500毫克之聚乙烯基吡咯烷酮溶於12.5毫升的純水中以形成一第二水溶液。接者，於室溫下將第一水溶液緩緩加入第二水溶液中，並攪拌均勻進行反應，以得到粉狀沉澱物，於本實施例中，Zn2+與2-咪唑甲醛之莫耳數比為1：4，將該粉狀沉澱物經離心收集後，使用甲醇清洗數次，接著於50℃下真空乾燥之，以得到70毫克之ZIF-90，其SEM圖係如圖7所示，其平均粒徑大小約為610nm。
[實施例7]
將371毫克之硝酸鋅溶於12.5毫升的異丙醇中 以形成第一水溶液，其中，異丙醇係作為輔助劑，接者將480毫克之2-咪唑甲醛以及500毫克之聚乙烯基吡咯烷酮溶於12.5毫升的純水中以形成一第二水溶液。接者，於室溫下將第一水溶液緩緩加入第二水溶液中，並攪拌均勻進行反應，以得到粉狀沉澱物，於本實施例中，Zn2+與2-咪唑甲醛之莫耳數比為1：4，將該粉狀沉澱物經離心收集後，使用甲醇清洗數次，接著於50℃下真空乾燥之，以得到70毫克之ZIF-90，其SEM圖係如圖8所示，其平均粒徑大小約為600nm。
[實施例8]
將371毫克之硝酸鋅溶於12.5毫升的異丁醇中以形成第一水溶液，其中，異丁醇係作為輔助劑，接者將480毫克之2-咪唑甲醛以及500毫克之聚乙烯基吡咯烷酮溶於12.5毫升的純水中以形成一第二水溶液。接者，於室溫下將第一水溶液緩緩加入第二水溶液中，並攪拌均勻進行反應，以得到粉狀沉澱物，於本實施例中，Zn2+與2-咪唑甲醛之莫耳數比為1：4，將該粉狀沉澱物經離心收集後，使用甲醇清洗數次，接著於50℃下真空乾燥之，以得到70毫克之ZIF-90，其SEM圖係如圖9所示，其平均粒徑大小約為430nm。
[實施例9]
將371毫克之硝酸鋅溶於12.5毫升的叔丁醇(tert-butyl alcohol)中以形成第一水溶液，其中，叔丁醇係作為輔助劑，接者將480毫克之2-咪唑甲醛以及500毫克之 聚乙烯基吡咯烷酮溶於12.5毫升的純水中以形成一第二水溶液。接者，於室溫下將第一水溶液緩緩加入第二水溶液中，並攪拌均勻進行反應，以得到粉狀沉澱物，於本實施例中，Zn2+與2-咪唑甲醛之莫耳數比為1：4，將該粉狀沉澱物經離心收集後，使用甲醇清洗數次，接著於50℃下真空乾燥之，以得到70毫克之ZIF-90，其SEM圖係如圖10所示，其平均粒徑大小約為275nm。
請參照圖11，圖11係本發明實施例6、7、及9，添加輔助劑進行反應時，反應溶液之黏度(viscosity)量測結果圖，並與不添加輔助劑之實施例2做比較，其中，黏度係以椎板式測量法(cone and plate)，所使用之儀器為Brookfield DV-III Ultra Programmable Rheometer。由圖11可得知，當添加之醇類之碳數越大時，其反應溶液之黏度也隨之增加，例如，當無添加醇類作為輔助劑時，其反應溶液之黏度大約為1.5cp，而當添加乙醇(碳數為2)作為輔助劑時，其反應溶液之黏度係增加至大約3cp，而當添加叔丁醇(碳數為4)做為輔助劑時，其黏度更增加至5cp左右，而對照圖12所示之輔助劑種類與ZIF-90粒徑之關係圖，當作為輔助劑之醇類，其碳數越高時，所形成之ZIF-90粒徑則越小，例如，當添加叔丁醇做為添加劑時，所製得之ZIF-90之粒徑可達275nm，係微奈米等級之ZIF-90，其孔洞的單位表面積可明顯的增加。綜上所述，本發明可藉由添加添加劑或輔助劑以製備出不同粒徑大小之ZIF-90顆粒，且由於添加劑聚乙烯基吡咯烷酮的作用，可得到具有尺寸均一 性之ZIF-90顆粒，故由本發明所提供之製備方法所製得之ZIF-90可具有不同的粒徑大小，並藉此增加其可應用性。此外，本發明所提供之製備方法中，係使用純水作為溶劑，可降低對於環境的影響。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

Claims (9)

  1. 一種於水相系統中製備類沸石咪唑骨架-90(Zeolitic Imidazolate Framework-90，ZIF-90)之方法，包括：於室溫下混合包括一鋅金屬化合物之一第一水溶液，及包括一咪唑化合物及一添加劑之一第二水溶液以得到一反應溶液，經反應後得到一類沸石咪唑骨架；其中，該添加劑係聚乙烯基吡咯烷酮。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，於該第一水溶液中，該鋅金屬化合物係至少一選自由Zn(NO3)2、Zn(OH)2、Zn(Ac)2、ZnCl2所組成之群組。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，於該第二水溶液中，該咪唑化合物係2-咪唑甲醛。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，於該第一水溶液中，該鋅金屬化合物之濃度為0.02至0.8M。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，於該第二水溶液中，該咪唑化合物之濃度為0.1至1M。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，由該鋅金屬化合物游離之鋅離子與該咪唑化合物之莫耳比為1：1至1：80。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，於該反應溶液中，該添加劑之含量為0.1至10重量百分比。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，該第一溶液更包括至少一輔助劑，係至少一選自由C1-6之醇類所組成之群組。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，該類沸石咪唑骨架-90之平均粒徑為100至4000nm。
TW103100164A 2014-01-03 2014-01-03 於水相系統中製備類沸石咪唑骨架－９０之方法 TWI522169B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103100164A TWI522169B (zh) 2014-01-03 2014-01-03 於水相系統中製備類沸石咪唑骨架－９０之方法
US14/323,700 US9376453B2 (en) 2014-01-03 2014-07-03 Preparation method of zeolitic imidazolate framework-90 in water-based system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103100164A TWI522169B (zh) 2014-01-03 2014-01-03 於水相系統中製備類沸石咪唑骨架－９０之方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201526985A TW201526985A (zh) 2015-07-16
TWI522169B true TWI522169B (zh) 2016-02-21

Family

ID=53494656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103100164A TWI522169B (zh) 2014-01-03 2014-01-03 於水相系統中製備類沸石咪唑骨架－９０之方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9376453B2 (zh)
TW (1) TWI522169B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106000351A (zh) * 2016-05-25 2016-10-12 北京林业大学 基于ZIF（Co2+）型金属有机骨架材料的新型微孔球的制备及其吸附应用
CN106311152A (zh) * 2016-08-30 2017-01-11 华南理工大学 一种介孔类沸石咪唑酯骨架材料及其制备方法与应用
CN106699665A (zh) * 2016-12-01 2017-05-24 华南理工大学 一类沸石咪唑酯骨架材料及其制备方法与应用
CN107722287B (zh) * 2017-09-25 2021-05-04 汕头大学 一种表面疏水金属有机框架材料及其制备与应用
US10889598B2 (en) 2017-11-21 2021-01-12 Wisconsin Alumni Research Foundation Method to make scalable ultrathin hexagonally faceted metal-organic framework (MOF) and method of using same for detecting explosives and other nitro-aromatic compounds
KR20200141048A (ko) 2018-03-14 2020-12-17 데시칸트 로터즈 인터내셔널 프라이빗 리미티드 금속 유기 프레임워크 (mofs), 공유 유기 프레임워크 (cofs) 및 제올라이트 이미다졸레이트 프레임 워크 (zifs)의 인-시투 합성 방법 및 그 적용
CN109908348A (zh) * 2019-02-25 2019-06-21 浙江大学 一种制备具有光动力活性的负载亚甲基蓝的zif-90纳米粒子的方法
CN109912810B (zh) * 2019-03-14 2021-07-23 浙江工业大学 一种多孔zif-7球的制备方法
CN114260027B (zh) * 2020-09-16 2023-04-25 四川大学 一种制备金属氧化物@金属有机骨架核壳材料的方法
CN114702685A (zh) * 2022-04-06 2022-07-05 中钢集团南京新材料研究院有限公司 一种沸石咪唑类金属有机骨架纳米材料的制备方法
CN115819789B (zh) * 2022-12-08 2023-08-22 佛山科学技术学院 一种室温水相快速合成纳米尺度多级孔zif-93材料的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102993221B (zh) 2012-12-13 2015-04-22 江南大学 一种微反应器制备纳米类沸石金属有机骨架化合物的方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201526985A (zh) 2015-07-16
US20150191491A1 (en) 2015-07-09
US9376453B2 (en) 2016-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI522169B (zh) 於水相系統中製備類沸石咪唑骨架－９０之方法
Molavi et al. Enhancing CO2/N2 adsorption selectivity via post-synthetic modification of NH2-UiO-66 (Zr)
Abbasi et al. Efficient removal of crystal violet and methylene blue from wastewater by ultrasound nanoparticles Cu-MOF in comparison with mechanosynthesis method
Yao et al. High-yield synthesis of zeolitic imidazolate frameworks from stoichiometric metal and ligand precursor aqueous solutions at room temperature
Wu et al. Amino acid assisted templating synthesis of hierarchical zeolitic imidazolate framework-8 for efficient arsenate removal
Rada et al. Functionalized UiO-66 by Single and Binary (OH) 2 and NO2 Groups for Uptake of CO2 and CH4
Kang et al. Synthesis of ZIF-7/chitosan mixed-matrix membranes with improved separation performance of water/ethanol mixtures
Shieh et al. Water-based synthesis of zeolitic imidazolate framework-90 (ZIF-90) with a controllable particle size.
Sargazi et al. A systematic study on the use of ultrasound energy for the synthesis of nickel–metal organic framework compounds
Abid et al. Adsorption of CH4 and CO2 on Zr-metal organic frameworks
JP2019532018A (ja) メソポーラス材料内における金属−有機構造体の固相結晶化方法及びそのハイブリッド材料
Li et al. Microwave-assisted synthesis of UIO-66 and its adsorption performance towards dyes
Cheng et al. Size-controlled silver nanoparticles stabilized on thiol-functionalized MIL-53 (Al) frameworks
Lopez-Dominguez et al. Supercritical CO2 for the synthesis of nanometric ZIF-8 and loading with hyperbranched aminopolymers. Applications in CO2 capture
Huang et al. 2-Methylol-12-crown-4 ether immobilized PolyHIPEs toward recovery of lithium (i)
JP2015003860A (ja) 多孔質シリカの製造方法
CN104479174A (zh) 一种基于纤维素的磁性气凝胶材料及其制备方法
Varkolu et al. Ni nanoparticles supported on mesoporous silica (2D, 3D) architectures: highly efficient catalysts for the hydrocyclization of biomass-derived levulinic acid
Sanil et al. A polyhedral oligomeric silsesquioxane functionalized copper trimesate
Ji et al. Three-dimensional network graphene oxide/sodium alginate aerogel beads with slit-shaped structure: Synthesis, performance and selective adsorption mechanism for Cu (II)
Qin et al. Design and synthesis of supported nanoscale metal–organic frameworks: transformation from transition metal silicates
Hou et al. Fabrication of hierarchical composite microspheres of copper-doped Fe 3 O 4@ P4VP@ ZIF-8 and their application in aerobic oxidation
Qi et al. Mild metal-organic-gel route for synthesis of stable sub-5-nm metal-organic framework nanocrystals
Zhang et al. Heterostructured ZIF-8/lamellar talc composites incorporated polydimethylsiloxane membrane with enhanced separation performance for butanol recovery
Wang et al. Synthesis and carbon dioxide capture properties of flower-shaped zeolitic imidazolate framework-L