类沸石咪唑骨架-介孔硅复合材料及其制备方法_3

文档序号:8912576阅读:来源:国知局
-41介孔分子筛0.5g、2-甲基味挫(0.15mol)溶于 10OmT,去离子水中,揽样 30min。将 Zn (NO3)2 *6H20(2.46mmol)溶于50mL去离子水中,用分液漏斗将硝酸锌溶液缓慢滴加到上述混合溶液中,搅拌24小时。用去离子水溶液洗涤过滤三次,烘干备用。
[0063]实施例17
[0064]将十六烷基三甲基氯化铵(CTAB,5.4mmol)溶于70mL氢氧化铵与410mL去离子水溶液中,PH= 12,搅拌30min,溶解。缓慢滴加正硅酸乙酯(TEOS,35.8mmol)搅拌过夜。用去离子水溶液洗涤过滤三次,烘干备用。将干燥的固体研磨成细粉,采用程序升温方法焙烧出去模版剂CTAB。具体升温曲线为:以2° /min升温速率从室温升到500°C并保持8h,之后自然降温到室温。所得白色粉末为MCM-41介孔分子筛。取上述制备的MCM-41介孔分子筛lg、2-甲基味挫(0.15mol)溶于 10OmT,去离子水中,揽样 30min。将 Co (NO3) 2 *6H20 (2.46mmol)溶于50mL去离子水中,用分液漏斗将硝酸锌溶液缓慢滴加到上述混合溶液中,搅拌8小时。用去离子水溶液洗涤过滤三次,烘干备用。
[0065]实施例18
[0066]将十六烷基三甲基氯化铵(CTAB, 5.4mmol)溶于70mL氢氧化铵与410mL去离子水溶液中,PH= 12,搅拌30min,溶解。缓慢滴加正硅酸甲酯(TMOS,35.88mmol)搅拌过夜。用去离子水溶液洗涤过滤三次,烘干备用。将干燥的固体研磨成细粉,采用程序升温方法焙烧出去模版剂CTAB。具体升温曲线为:以2° /min升温速率从室温升到500°C并保持8h,之后自然降温到室温。所得白色粉末为MCM-41介孔分子筛。取上述制备的MCM-41介孔分子筛1.0g,2-甲基咪唑(0.30mol)溶于10mL去离子水中,搅拌30min。将Zn(NO3)2.6H20(4.92mmol)溶于50mL去离子水中,用分液漏斗将硝酸锌溶液缓慢滴加到上述混合溶液中,搅拌24小时。用去离子水溶液洗涤过滤三次,烘干备用。
[0067]实施例19
[0068]将十六烷基三甲基氯化铵(CTAB,5.4mmol)溶于70mL氢氧化铵与410mL去离子水溶液中,PH= 12,搅拌30min,溶解。缓慢滴加正硅酸乙酯(TE0S,35.88mmol)搅拌过夜。用去离子水溶液洗涤过滤三次,烘干备用。将干燥的固体研磨成细粉,采用程序升温方法焙烧出去模版剂CTAB。具体升温曲线为:以2° /min升温速率从室温升到500°C并保持8h,之后自然降温到室温。所得白色粉末为MCM-41介孔分子筛。取上述制备的MCM-41介孔分子筛2.0g,2-甲基咪唑(0.60mol)溶于10mL去离子水中,搅拌30min。将Zn(NO3)2.6H20(2.46mmol)溶于50mL去离子水中,用分液漏斗将硝酸锌溶液缓慢滴加到上述混合溶液中,搅拌48小时。用去离子水溶液洗涤过滤三次,于120°C条件下真空干燥24h,备用O
[0069]实施例20
[0070]将十六烷基三甲基氯化铵(CTAB, 5.4mmol)溶于70mL氢氧化铵与410mL去离子水溶液中,PH= 12,搅拌30min,溶解。缓慢滴加正硅酸甲酯(TM0S,35.88mmol)搅拌过夜。用去离子水溶液洗涤过滤三次,烘干备用。将干燥的固体研磨成细粉,采用程序升温方法焙烧出去模版剂CTAB。具体升温曲线为:以2° /min升温速率从室温升到500°C并保持8h,之后自然降温到室温。所得白色粉末为MCM-41介孔分子筛。取上述制备的MCM-41介孔分子筛0.5g、2-甲基咪唑(0.98mol)溶于10mL去离子水中,搅拌30min。将Zn(NO3)2.6H20(2.46mmol)溶于50mL去离子水中,用分液漏斗将硝酸锌溶液缓慢滴加到上述混合溶液中,搅拌48小时。用去离子水溶液洗涤过滤三次,于120°C条件下真空干燥24h,备用O
[0071]实施例21
[0072]将十六烷基三甲基氯化铵(CTAB,2.7mmol)溶于70mL氢氧化铵与410mL去离子水溶液中,PH= 12,搅拌30min,溶解。缓慢滴加正硅酸乙酯(TE0S,35.88mmol)搅拌过夜。用去离子水溶液洗涤过滤三次,烘干备用。将干燥的固体研磨成细粉,采用程序升温方法焙烧出去模版剂CTAB。具体升温曲线为:以2° /min升温速率从室温升到500°C并保持8h,之后自然降温到室温。所得白色粉末为MCM-41介孔分子筛。取上述制备的MCM-41介孔分子筛1.0g,2-甲基咪唑(0.70mol)溶于10mL去离子水中,搅拌30min。将Zn(NO3)2.6H20(2.46mmol)溶于50mL去离子水中,用分液漏斗将硝酸锌溶液缓慢滴加到上述混合溶液中,搅拌48小时。用去离子水溶液洗涤过滤三次,于120°C条件下真空干燥24h,备用O
[0073]实施例22
[0074]将十六烷基三甲基氯化铵(CTAB, 2.7mmol)溶于70mL氢氧化铵与410mL去离子水溶液中,PH= 12,搅拌30min,溶解。缓慢滴加正硅酸乙酯(TEOS,35.88mmol)搅拌过夜。用去离子水溶液洗涤过滤三次,烘干备用。将干燥的固体研磨成细粉,采用程序升温方法焙烧出去模版剂CTAB。具体升温曲线为:以2° /min升温速率从室温升到500°C并保持8h,之后自然降温到室温。所得白色粉末为MCM-41介孔分子筛。取上述制备的MCM-41介孔分子筛1.5g、2-甲基咪唑(0.70mol)溶于10mL去离子水中,搅拌30min。将Zn(NO3)2.6H20(2.46mmol)溶于50mL去离子水中,用分液漏斗将硝酸锌溶液缓慢滴加到上述混合溶液中,搅拌48小时。用去离子水溶液洗涤过滤三次,于120°C条件下真空干燥24h,备用O
[0075]实施例23
[0076]将十六烷基三甲基氯化铵(CTAB,2.7mmol)溶于70mL氢氧化铵与410mL去离子水溶液中,PH= 12,搅拌30min,溶解。缓慢滴加正硅酸乙酯(TE0S,35.88mmol)搅拌过夜。用去离子水溶液洗涤过滤三次,烘干备用。将干燥的固体研磨成细粉,采用程序升温方法焙烧出去模版剂CTAB。具体升温曲线为:以2° /min升温速率从室温升到500°C并保持8h,之后自然降温到室温。所得白色粉末为MCM-41介孔分子筛。取上述制备的MCM-41介孔分子筛1.5g、2-硝基咪唑(0.20mol)溶于10mL去离子水中,搅拌30min。将Zn(NO3)2.6H20(2.46mmol)溶于50mL去离子水中,用分液漏斗将硝酸锌溶液缓慢滴加到上述混合溶液中,搅拌48小时。用去离子水溶液洗涤过滤三次,于120°C条件下真空干燥24h,备用O
【主权项】
1.类沸石咪唑骨架-介孔硅复合材料,其特征在于,所述复合材料以含有金属离子的类沸石咪唑材料为骨架,以具有规则介孔的二氧化硅材料为载体。2.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于,所述金属离子包括锌离子或钴离子。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述复合材料中,锌或钴与咪唑类的摩尔比为1:8?1:100,锌或钴与硅的摩尔比为1:3?1:10。4.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于,所述复合材料的粒径为200?lOOOnm,介孔孔径为2?5nm。5.权利要求1至4任一项所述类沸石咪唑骨架-介孔硅复合材料的制备方法,其特征在于,步骤包括: 1)利用水热反应,将硅源和模板剂在碱性条件下自组装成有序介孔硅材料; 2)将可溶性无机锌盐或钴盐及咪唑或咪唑衍生物加入到所述介孔硅材料中; 3)搅拌均匀,室温晶化8?48小时,过滤,洗涤,去除模板剂,制得类沸石咪唑骨架-介孔娃复合材料。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤I),pH值为11.5?13.0。7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤I),所述硅源包括正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、硅酸钠中的一种或几种。8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤I),所述模板剂包括十六烷基三甲基氯化铵、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚、四甲基氢氧化铵的一种或几种。9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤2),所述咪唑衍生物包括2-甲基咪唑、2-硝基咪唑、5-甲基苯并咪唑、苯并咪唑的一种或几种。10.权利要求1至4任一项所述类沸石咪唑骨架-介孔硅复合材料的合成方法,其特征在于,步骤包括: 1)将可溶性无机锌盐或钴盐与咪唑或咪唑衍生物加入到模板剂溶液中,所述模板剂溶液呈喊性; 2)将硅源加入到步骤I)所得溶液中,搅拌均匀,室温晶化8?48小时,过滤,洗涤,烘干; 3)采用溶剂溶解法去除模板剂,经干燥、洗涤、过滤、烘干,制得类沸石咪唑骨架-介孔硅复合材料。11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,步骤I),所述咪唑衍生物包括2-甲基咪唑、2-硝基咪唑、5-甲基苯并咪唑、苯并咪唑的一种或几种。12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,步骤I),所述模板剂包括十六烷基三甲基氯化铵、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚、四甲基氢氧化铵的一种或几种。13.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,步骤I),所述模板剂溶液的pH值为11.5 ?13.0o14.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,步骤2),所述硅源包括正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、硅酸钠中的一种或几种。
【专利摘要】本发明公开了一种类沸石咪唑骨架-介孔硅复合材料,该复合材料以含有金属离子的类沸石咪唑材料为骨架,以具有规则介孔的二氧化硅材料为载体。本发明公开了该复合材料的两种制备方法。本发明用含沸石咪唑骨架中金属离子的ZIFs合成液,在有序介孔硅上生长ZIFs,制备出同时具有类沸石咪唑骨架结构和有序介孔的ZIFs-介孔硅复合材料,该复合材料相比现有的金属有机骨架-介孔硅复合材料具有更好的吸附分离性能、催化性能和水热稳定性,是一种有潜在应用前景的吸附催化材料。
【IPC分类】B01J31/26, B01J20/30, B01J20/22
【公开号】CN104888710
【申请号】CN201510209114
【发明人】魏伟, 陈新庆, 戚焕震, 张中正, 王慧, 刘子玉, 孙予罕
【申请人】中国科学院上海高等研究院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月27日
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