合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法
【专利摘要】合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，它涉及Mg-MOF-74的合成方法。本发明要解决传统方法制备Mg-MOF-74材料存在后处理温度高以及成本高的问题。本发明的方法为：一、混合DMF、甲醇和去离子或DMF和去离子或DMF和乙醇；二、将六水合硝酸镁及DHTA，超声处理后得水热前驱体；三、置于反应釜内在温度为125℃条件下水热干燥24小时；四、每隔12小时用甲醇替换反应溶液，替换4次；五、在温度为100℃下真空干燥6小时，制得Mg-MOF-74材料。本发明使用甲醇取代混合溶剂中的乙醇，不但可以降低生产成本，还可以在较低的后处理温度下除去样品孔道内有机溶剂。本发明应用于Mg-MOF-74合成领域。
【专利说明】合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及Mg-MOF-74的合成方法。
【背景技术】
[0002]金属有机框架物材料(Metal-Organic Frameworks,简称MOFs)是一种新型的多孔材料，又称配位聚合物。它是利用有机配体与金属离子或金属团簇通过配位键或分子间相互作用力自组装而成的具有一维、二维或三维的无限网络结构的晶体材料。因其孔隙率高、比表面积大、易于合成、孔洞大小可变以及可根据目标要求作化学修饰、结构丰富等优点，可以潜在应用于气体吸附、催化、光电材料等领域。与其他金属有机框架材料相比，Mg-MOF-74材料以其更高的比表面积、高孔隙率、出色的热稳定性等优点，获得了广泛关注。尤其是Mg-MOF-74材料在二氧化碳的分压较低的情况下，其吸附效果明显优于其他多孔材料，所以，Mg-MOF-74材料是减轻温室效应最理想的吸附材料。目前，国内对Mg-MOF-74材料的开发和研究的报道还较少，因此，制备Mg-MOF-74材料具有重要的科学意义和广阔的应用前景。
[0003]目前，制备Mg-MOF-74材料的方法主要为水热合成法，传统制法为六水合硝酸镁与DHTA在DMF/乙醇/水混合液内发生自组装，甲醇替换溶剂后，250°C下真空干燥6小时除去孔道内有机溶剂。传统制法存在成本低，后处理温度高，不利于制备出结晶性良好、不含杂质溶剂、热稳定性良好的Mg-MOF-74晶体。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决传统方法制备Mg-MOF-74材料存在后处理温度高以及成本高的问题，而提供合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法。
[0005]本发明的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，是按照以下步骤:
[0006]一、分别量取DMF、甲醇和去离子水置于烧杯中，混合均匀后，制得混合溶液，其中DMF/甲醇/去离子水的体积比为15:1:1 ;
[0007]二、分别称取六水合硝酸镁及2，5- 二羟基对苯二甲酸，并置于步骤一所得混合溶液中，在超声容器内水温不超过40°C、超声频率为59kHz的条件下超声30分钟，得到混合溶液；其中，六水合硝酸镁与2，5- 二羟基对苯二甲酸的摩尔比为(3.3~3.4):1 ;
[0008]三、将步骤二中所得水热前驱体转移到聚四氟乙烯衬里的不锈钢水热釜中，放入恒温干燥箱，在温度为120~130°C条件下水热24小时，待反应釜冷却至室温，取出反应釜；
[0009]四、将步骤三反应釜内的原有溶液全部倒出，然后再将甲醇注满至反应釜内，然后每隔12小时另取甲醇替换反应釜内原有的甲醇，共替换4次；
[0010]五、在温度 为100°C~200°C下真空干燥6小时，制得Mg-MOF-74材料。
[0011]本发明的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，是按照以下步骤:
[0012]一、分别量取DMF和去离子水置于烧杯中，混合均匀后，制得混合溶液，其中DMF/去离子水的体积比为(10~15):1 ;
[0013]二、分别称取六水合硝酸镁及2，5- 二羟基对苯二甲酸，并置于步骤一所得混合溶液中，在超声容器内水温不超过40°C、超声频率为59kHz的条件下超声30分钟，得到混合溶液；其中，六水合硝酸镁与2，5- 二羟基对苯二甲酸的摩尔比为(3.3~3.4):1 ;
[0014]三、将步骤二中所得水热前驱体转移到聚四氟乙烯衬里的不锈钢水热釜中，放入恒温干燥箱，在温度为120~130°C条件下水热24小时，待反应釜冷却至室温，取出反应釜；
[0015]四、将步骤三反应釜内的原有溶液全部倒出，然后再将甲醇注满至反应釜内，然后每隔12小时另取甲醇替换反应釜内原有的甲醇，共替换4次；
[0016]五、在温度为100°C~200°C下真空干燥6小时，制得Mg_M0F_74材料。
[0017]本发明的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，是按照以下步骤:
[0018]一、分别量取DMF和无水乙醇置于烧杯中，混合均匀后，制得混合溶液，其中DMF/无水乙醇的体积比为(10~15):1 ;
[0019]二、分别称取六水合硝酸镁及2，5- 二羟基对苯二甲酸，并置于步骤一所得混合溶液中，在超声容器内水温不超过40°C、超声频率为59kHz的条件下超声30分钟，得到混合溶液；其中，六水合硝酸镁与2，5- 二羟基对苯二甲酸的摩尔比为(3.3~3.4):1 ;
[0020]三、将步骤二中所得水热前驱体转移到聚四氟乙烯衬里的不锈钢水热釜中，放入恒温干燥箱，在温度为12 0~130°C条件下水热24小时，待反应釜冷却至室温，取出反应釜；
[0021 ] 四、将步骤三反应釜内的原有溶液全部倒出，然后再将甲醇注满至反应釜内，然后每隔12小时另取甲醇替换反应釜内原有的甲醇，共替换4次；
[0022]五、在温度为100°C~200°C下真空干燥6小时，制得Mg_M0F_74材料。
[0023]本发明包含以下有益效果:
[0024]本发明的合成方法相比于Mg-MOF-74的传统合成方法，本发明使用甲醇取代混合溶剂中的乙醇，不但可以降低生产成本，还可以在较低的后处理温度下除去样品孔道内有机溶剂。传统方法除去有机溶剂需要在250°C下真空干燥6小时，而本发明只需要在100°C下真空干燥6小时即可制出结晶性良好、不含杂质溶剂、热稳定性良好的Mg-MOF-74晶体，大幅节约了实验时间的同时也能缩减实验成本。
[0025]本发明步骤四中采用甲醇清洗，主要是用于替换原溶剂中的DMF溶剂，DMF沸点为152.8°C，而甲醇为64.5°C，且甲醇极易去除，所以采用甲醇作为清洗溶剂。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为实施例1合成的Mg-MOF-74材料扫描电镜图；
[0027]图2为实施例1合成的Mg-MOF-74材料X射线衍射图；其中，A为实施例1的X射线衍射图，B为模拟的X射线衍射图；
[0028]图3为不同干燥温度下合成的Mg-MOF-74材料XRD图；
[0029]图4为在100°C和250°C干燥温度下合成的Mg_M0F_74材料的热失重曲线图；其中，A为250°C干燥温度下合成的Mg-MOF-74材料的热失重曲线，B为100°C干燥温度下合成的Mg-MOF-74材料的热失重曲线；[0030]图5为实施例1至3合成的Mg-MOF-74材料XRD图；
[0031 ]图6为实施例2合成的Mg-MOF-74材料扫描电镜图；
[0032]图7为实施例3合成的Mg-MOF-74材料扫描电镜图；
[0033]图8为在150°C干燥温度下合成的Mg-MOF-74材料的扫描电镜图；
[0034]图9为在200°C干燥温度下合成的Mg-MOF-74材料的扫描电镜图。
【具体实施方式】
[0035]【具体实施方式】一:本实施方式的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，是按照以下步骤:
[0036]一、分别量取DMF、甲醇和去离子水置于烧杯中，混合均匀后，制得混合溶液，其中DMF/甲醇/去离子水的体积比为15:1:1 ;
[0037]二、分别称取六水合硝酸镁及2，5- 二羟基对苯二甲酸，并置于步骤一所得混合溶液中，在超声容器内水温不超过40°C、超声频率为59kHz的条件下超声30分钟，得到混合溶液；其中， 六水合硝酸镁与2，5- 二羟基对苯二甲酸的摩尔比为(3.3~3.4):1 ;
[0038]三、将步骤二中所得水热前驱体转移到聚四氟乙烯衬里的不锈钢水热釜中，放入恒温干燥箱，在温度为120~130°C条件下水热24小时，待反应釜冷却至室温，取出反应釜；
[0039]四、将步骤三反应釜内的原有溶液全部倒出，然后再将甲醇注满至反应釜内，然后每隔12小时另取甲醇替换反应釜内原有的甲醇，共替换4次；
[0040]五、在温度为100°C~200°C下真空干燥6小时，制得Mg-MOF-74材料。
[0041]本实施方式的合成方法相比于Mg-MOF-74的传统合成方法，本实施方式使用甲醇取代混合溶剂中的乙醇，不但可以降低生产成本，还可以在较低的后处理温度下除去样品孔道内有机溶剂。传统方法除去有机溶剂需要在250°C下真空干燥6小时，而本实施方式只需要在100°C下真空干燥6小时即可制出结晶性良好、不含杂质溶剂、热稳定性良好的Mg-M0F-74晶体,大幅节约了实验时间的同时也能缩减实验成本。
[0042]本实施方式步骤四中采用甲醇清洗，主要是用于替换原溶剂中的DMF溶剂，DMF沸点为152.8°C，而甲醇为64.5°C，且甲醇极易去除，所以采用甲醇作为清洗溶剂。
[0043]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤二中所述的六水合硝酸镁与2，5- 二羟基对苯二甲酸的摩尔比为3.34:1。其它与【具体实施方式】一相同。
[0044]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二不同的是:步骤四中所述的用甲醇替换反应溶液是在反应釜内采用抽滤的方法进行替换。其它与【具体实施方式】一或二相同。
[0045]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是:步骤五中所述的在温度为100°c~150°C下真空干燥6小时。其它与【具体实施方式】一至三之一相同。
[0046]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是:步骤五中所述的在温度为100°C下真空干燥6小时。其它与【具体实施方式】一至四之一相同。
[0047]【具体实施方式】五:本实施方式的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，是按照以下步骤:
[0048]一、分别量取DMF和去离子水置于烧杯中，混合均匀后，制得混合溶液，其中DMF/去离子水的体积比为(10~15):1 ;
[0049]二、分别称取六水合硝酸镁及2，5- 二羟基对苯二甲酸，并置于步骤一所得混合溶液中，在超声容器内水温不超过40°C、超声频率为59kHz的条件下超声30分钟，得到混合溶液；其中，六水合硝酸镁与2，5- 二羟基对苯二甲酸的摩尔比为(3.3~3.4):1 ;
[0050]三、将步骤二中所得水热前驱体转移到聚四氟乙烯衬里的不锈钢水热釜中，放入恒温干燥箱，在温度为120~130°C条件下水热24小时，待反应釜冷却至室温，取出反应釜； [0051 ] 四、将步骤三反应釜内的原有溶液全部倒出，然后再将甲醇注满至反应釜内，然后每隔12小时另取甲醇替换反应釜内原有的甲醇，共替换4次；
[0052]五、在温度为100°C~200°C下真空干燥6小时，制得Mg_M0F_74材料。
[0053]本实施方式的合成方法相比于Mg-MOF-74的传统合成方法，本实施方式使用甲醇取代混合溶剂中的乙醇，不但可以降低生产成本，还可以在较低的后处理温度下除去样品孔道内有机溶剂。传统方法除去有机溶剂需要在250°C下真空干燥6小时，而本实施方式只需要在100°C下真空干燥6小时即可制出结晶性良好、不含杂质溶剂、热稳定性良好的Mg-M0F-74晶体,大幅节约了实验时间的同时也能缩减实验成本。
[0054]本实施方式步骤四中采用甲醇清洗，主要是用于替换原溶剂中的DMF溶剂，DMF沸点为152.8°C，而甲醇为64.5°C，且甲醇极易去除，所以采用甲醇作为清洗溶剂。
[0055]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】五不同的是:步骤二中所述的六水合硝酸镁与2，5-二羟基对苯二甲酸的摩尔比为3.34:1。其它与【具体实施方式】五相同。
[0056]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】五或六不同的是:步骤四中所述的用甲醇替换反应溶液是在反应釜内采用抽滤的方法进行替换。其它与【具体实施方式】五或六相同。
[0057]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】五至七之一不同的是:步骤五中所述的在温度为100°C~150°C下真空干燥6小时。其它与【具体实施方式】五至七之一相同。
[0058]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】五至八之一不同的是:步骤五中所述的在温度为100°c下真空干燥6小时。其它与【具体实施方式】五至八之一相同。
[0059]【具体实施方式】十:本实施方式的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，是按照以下步骤:
[0060]一、分别量取DMF和无水乙醇置于烧杯中，混合均匀后，制得混合溶液，其中DMF/无水乙醇的体积比为(10~15):1 ;
[0061]二、分别称取六水合硝酸镁及2，5- 二羟基对苯二甲酸，并置于步骤一所得混合溶液中，在超声容器内水温不超过40°C、超声频率为59kHz的条件下超声30分钟，得到混合溶液；其中，六水合硝酸镁与2，5- 二羟基对苯二甲酸的摩尔比为(3.3~3.4):1 ;
[0062]三、将步骤二中所得水热前驱体转移到聚四氟乙烯衬里的不锈钢水热釜中，放入恒温干燥箱，在温度为120~130°C条件下水热24小时，待反应釜冷却至室温，取出反应釜；
[0063]四、将步骤三反应釜内的原有溶液全部倒出，然后再将甲醇注满至反应釜内，然后每隔12小时另取甲醇替换反应釜内原有的甲醇，共替换4次；
[0064]五、在温度为100°C~200°C下真空干燥6小时，制得Mg_M0F_74材料。[0065]本实施方式的合成方法相比于Mg-MOF-74的传统合成方法，本实施方式使用甲醇取代混合溶剂中的乙醇，不但可以降低生产成本，还可以在较低的后处理温度下除去样品孔道内有机溶剂。传统方法除去有机溶剂需要在250°C下真空干燥6小时，而本实施方式只需要在100°C下真空干燥6小时即可制出结晶性良好、不含杂质溶剂、热稳定性良好的Mg-M0F-74晶体,大幅节约了实验时间的同时也能缩减实验成本。
[0066]本实施方式步骤四中采用甲醇清洗，主要是用于替换原溶剂中的DMF溶剂，DMF沸点为152.8°C，而甲醇为64.5°C，且甲醇极易去除，所以采用甲醇作为清洗溶剂。
[0067]【具体实施方式】十一:本实施方式与【具体实施方式】十不同的是:步骤二中所述的六水合硝酸镁与2，5-二羟基对苯二甲酸的摩尔比为3.34:1。其它与【具体实施方式】十相同。
[0068]【具体实施方式】十二:本实施方式与【具体实施方式】十或十一不同的是:步骤四中所述的用甲醇替换反应溶液是在反应釜内采用抽滤的方法进行替换。其它与【具体实施方式】十或i 相同。
[0069]【具体实施方式】十三:本实施方式与【具体实施方式】十一至十二之一不同的是:步骤五中所述的在温度为100°c~150°C下真空干燥6小时。其它与【具体实施方式】十一至十二之一相同。
[0070]【具体实施方式】十四:本实施方式与【具体实施方式】十一至十三之一不同的是:步骤五中所述的在温度为100°c下真空干燥6小时。其它与【具体实施方式】^ 至十三之一相同。 [0071]通过以下实施例验证本发明的有益效果:
[0072]实施例1
[0073]本实施例的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，是按照以下步骤:
[0074]一、分别量取27mL的DMF、1.8mL的甲醇和1.8mL的去离子水置于200mL烧杯中，混合均匀后，制得混合溶液；
[0075]二、分别称取0.285g的六水合硝酸镁及0.0672g的2，5_ 二羟基对苯二甲酸(DHTA)，并置于步骤一所得混合溶液中，在超声容器内水温不超过40°C、超声频率为59kHz的条件下超声30分钟，得到水热前驱体；其中，六水合硝酸镁与2，5-二羟基对苯二甲酸的摩尔比为3.34:1 ；
[0076]三、将步骤二中所得水热前驱体转移到聚四氟乙烯衬里的不锈钢水热釜中，放入恒温干燥箱，在温度为125°C条件下水热24小时，待反应釜冷却至室温，取出反应釜；
[0077]四、将甲醇注满至反应釜内，为保证产物不流失，每隔12小时另取甲醇替换反应釜内原有的甲醇，共替换4次；
[0078]五、先将晶体从聚四氟乙烯内衬转移至表面皿，在温度为100°C下真空干燥6小时，冷却后取出，密封保存，制得Mg-MOF-74材料。
[0079]本实施例合成的Mg-MOF-74材料扫描电镜图片如图1所示，其X射线衍射图如图2所示，由图1和图2可知本实施例所制备Mg-MOF-74材料为纯相Mg-MOF-74晶体，且形貌均一。
[0080]本实施例的合成方法相比于Mg-MOF-74的传统合成方法，本实施例使用甲醇取代混合溶剂中的乙醇，不但可以降低生产成本，还可以在较低的后处理温度下除去样品孔道内有机溶剂。传统方法除去有机溶剂需要在250°C下真空干燥6小时，而本实施例只需要在100°C下真空干燥6小时即可制出结晶性良好、不含杂质溶剂、热稳定性良好的Mg-MOF-74晶体，大幅节约了实验时间的同时也能缩减实验成本。
[0081]另外，通过改变本实施例步骤五的干燥温度，以考察干燥温度合成对Mg-MOF-74材料的影响。
[0082]具体干燥温度改变为:在温度为150°C下真空干燥6小时；
[0083]在温度为200°C下真空干燥6小时；
[0084]在温度为250°C下真空干燥6小时；
[0085]不同干燥温度下合成的Mg-MOF-74材料XRD图如图3所示，本实施例在100°C下真空干燥6小时，合成的Mg-MOF-74材料热失重图，以及在温度为250°C下真空干燥6小时合成的Mg-MOF-74材料热失重图如图4所示，由图3和图4可知，本实施例的干燥温度与其它干燥温度下相比，合成得到的Mg-MOF-74材料具有晶体结构完整，缺陷较少优异性能，晶体结构的完整程度是多孔材料良好吸附性能的保证，此外，低温下真空干燥既能节省时间，又能节约成本。
[0086]实施例2
[0087]本实施例的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，是按照以下步骤:
[0088]一、分别量取27mL的DMF和1.8mL的去离子水置于200mL烧杯中，混合均匀后，制得混合溶液；
[0089]二、分别称取0 .285g的六水合硝酸镁及0.0672g的2，5_ 二羟基对苯二甲酸(DHTA)，并置于步骤一所得混合溶液中，在超声容器内水温不超过40°C、超声频率为59kHz的条件下超声30分钟，得到水热前驱体；其中，六水合硝酸镁与2，5- 二羟基对苯二甲酸的摩尔比为3.34:1 ；
[0090]三、将步骤二中所得水热前驱体转移到聚四氟乙烯衬里的不锈钢水热釜中，放入恒温干燥箱，在温度为125°C条件下水热24小时，待反应釜冷却至室温，取出反应釜；
[0091]四、将甲醇注满至反应釜内，为保证产物不流失，每隔12小时另取甲醇替换反应釜内原有的甲醇，共替换4次；
[0092]五、先将晶体从聚四氟乙烯内衬转移至表面皿，在温度为100°C下真空干燥6小时，冷却后取出，密封保存，制得Mg-MOF-74材料。
[0093]本实施例合成的Mg-MOF-74材料扫描电镜图如6所示，由图6可知，本实施例合成出纯相Mg-MOF-74晶体，且形貌均一。
[0094]本实施例的合成方法相比于Mg-MOF-74的传统合成方法，本实施例使用甲醇取代混合溶剂中的乙醇，不但可以降低生产成本，还可以在较低的后处理温度下除去样品孔道内有机溶剂。传统方法除去有机溶剂需要在250°C下真空干燥6小时，而本实施例只需要在100°C下真空干燥6小时即可制出结晶性良好、不含杂质溶剂、热稳定性良好的Mg-MOF-74晶体，大幅节约了实验时间的同时也能缩减实验成本。
[0095]另外，通过改变本实施例步骤五的干燥温度，以考察干燥温度合成对Mg-MOF-74材料的影响。
[0096]具体干燥温度改变为:在温度为150°C下真空干燥6小时；
[0097]在温度为200°C下真空干燥6小时；
[0098]在温度为250°C下真空干燥6小时；
[0099]不同干燥温度下合成的Mg-MOF-74材料XRD图如图3所示，由图3可知，本实施例在温度为100°c下真空干燥6小时，与其它干燥温度下相比，合成得到的Mg-MOF-74材料具有晶体结构完整，缺陷较少优异性能，晶体结构的完整程度是多孔材料良好吸附性能的保证，此外，低温下真空干燥既能节省时间，又能节约成本。
[0100]实施例3
[0101]本实施例的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，是按照以下步骤:
[0102]一、分别量取27mL的DMF和1.8mL的无水乙醇置于200mL烧杯中，混合均匀后，制得混合溶液；
[0103]二、分别称取0.285g的六水合硝酸镁及0.0672g的2，5_ 二羟基对苯二甲酸(DHTA)，并置于步骤一所得混合溶液中，在超声容器内水温不超过40°C、超声频率为59kHz的条件下超声30分钟，得到水热前驱体；其中，六水合硝酸镁与2，5- 二羟基对苯二甲酸的摩尔比为3.34:1 ；
[0104]三、将步骤二中所得水热前驱体转移到聚四氟乙烯衬里的不锈钢水热釜中，放入恒温干燥箱，在温度为125°C条件下水热24小时，待反应釜冷却至室温，取出反应釜；
[0105]四、将甲醇注满至反应釜内，为保证产物不流失，每隔12小时另取甲醇替换反应釜内原有的甲醇，共替换4次；
[0106]五、先将晶体从聚四氟乙烯内衬转移至表面皿，在温度为100°C下真空干燥6小时，冷却后取出，密封保存，制得Mg-MOF-74材料。
[0107]本实施例合成的Mg-MOF-74材料扫描电镜图如7所示，由图7可知，本实施例合成出纯相Mg-MOF-74晶体，且形貌均一。
[0108]本实施例的合成方法相比于Mg-MOF-74的传统合成方法，本实施例使用甲醇取代混合溶剂中的乙醇，不但可以降低生产成本，还可以在较低的后处理温度下除去样品孔道内有机溶剂。传统方法除去有机溶剂需要在250°C下真空干燥6小时，而本实施例只需要在100°C下真空干燥6小时即可制出结晶性良好、不含杂质溶剂、热稳定性良好的Mg-MOF-74晶体，大幅节约了实验时间的同时也能缩减实验成本。
[0109]另外，通过改变本实施例步骤五的干燥温度，以考察干燥温度合成对Mg-MOF-74材料的影响。
[0110]具体干燥温度改变为:在温度为150°C下真空干燥6小时；
[0111]在温度为200°C下真空干燥6小时；
[0112]在温度为250°C下真空干燥6小时；
[0113]不同干燥温度下合成的Mg-MOF-74材料XRD图如图3所示，由图3可知，本实施例在温度为100°c下真空干燥6小时，与其它干燥温度下相比，合成得到的Mg-MOF-74材料具有晶体结构完整，缺陷较少优异性能，晶体结构的完整程度是多孔材料良好吸附性能的保证，此外，低温下真空干燥既能节省时间，又能节约成本。
[0114]图5为实施例1至3采用不同溶剂进行合成Mg-MOF-74材料的XRD图，由图5可知在DMF/乙醇和DMF/水两种条件下均可以合成出纯相的Mg-MOF-74晶体。
[0115] 图8为在150°C干燥温度下合成的Mg-MOF-74材料的扫描电镜图，从图8可知看出，晶体形貌完整，尺寸均一，但有部分聚合。图9为在200°C干燥温度下合成的Mg-MOF-74材料的扫描电镜图，从图9可知看出，Mg-MOF-74材料的晶型有部分缺损，不利于气体吸附。
【权利要求】
1.合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，其特征在于它是按照以下步骤: 一、分别量取DMF、甲醇和去离子水置于烧杯中，混合均匀后，制得混合溶液，其中DMF/甲醇/去离子水的体积比为15:1:1 ; 二、分别称取六水合硝酸镁及2，5-二羟基对苯二甲酸，并置于步骤一所得混合溶液中，在超声容器内水温不超过40°C、超声频率为59kHz的条件下超声30分钟，得到混合溶液；其中，六水合硝酸镁与2，5- 二羟基对苯二甲酸的摩尔比为(3.3~3.4):1 ; 三、将步骤二中所得水热前驱体转移到聚四氟乙烯衬里的不锈钢水热釜中，放入恒温干燥箱，在温度为120~130°C条件下水热24小时，待反应釜冷却至室温，取出反应釜； 四、将步骤三反应釜内的原有溶液全部倒出，然后再将甲醇注满至反应釜内，然后每隔12小时另取甲醇替换反应釜内原有的甲醇，共替换4次； 五、在温度为100°C~200°C下真空干燥6小时，制得Mg-MOF-74材料。
2.根据权利要求1所述的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，其特征在于骤四中所述的用甲醇替换反应溶液是在反应釜内采用抽滤的方法进行替换。
3.根据权利要求1所述的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，其特征在于步骤五中所述的在温度为100°C~150°C下真空干燥6小时。
4.合成金 属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，其特征在于它是按照以下步骤: 一、分别量取DMF和去离子水置于烧杯中，混合均匀后，制得混合溶液，其中DMF/去离子水的体积比为(10~15):1 ; 二、分别称取六水合硝酸镁及2，5-二羟基对苯二甲酸，并置于步骤一所得混合溶液中，在超声容器内水温不超过40°C、超声频率为59kHz的条件下超声30分钟，得到混合溶液；其中，六水合硝酸镁与2，5- 二羟基对苯二甲酸的摩尔比为(3.3~3.4):1 ; 三、将步骤二中所得水热前驱体转移到聚四氟乙烯衬里的不锈钢水热釜中，放入恒温干燥箱，在温度为120~130°C条件下水热24小时，待反应釜冷却至室温，取出反应釜； 四、将步骤三反应釜内的原有溶液全部倒出，然后再将甲醇注满至反应釜内，然后每隔12小时另取甲醇替换反应釜内原有的甲醇，共替换4次； 五、在温度为100°C~200°C下真空干燥6小时，制得Mg-MOF-74材料。
5.根据权利要求4所述的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，其特征在于步骤四中所述的用甲醇替换反应溶液是在反应釜内采用抽滤的方法进行替换。
6.根据权利要求4所述的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，其特征在于步骤五中所述的在温度为100°C~150°C下真空干燥6小时。
7.合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，其特征在于它是按照以下步骤: 一、分别量取DMF和无水乙醇置于烧杯中，混合均匀后，制得混合溶液，其中DMF/无水乙醇的体积比为(10~15):1 ; 二、分别称取六水合硝酸镁及2，5-二羟基对苯二甲酸，并置于步骤一所得混合溶液中，在超声容器内水温不超过40°C、超声频率为59kHz的条件下超声30分钟，得到混合溶液；其中，六水合硝酸镁与2，5- 二羟基对苯二甲酸的摩尔比为(3.3~3.4):1 ; 三、将步骤二中所得水热前驱体转移到聚四氟乙烯衬里的不锈钢水热釜中，放入恒温干燥箱，在温度为120~130°C条件下水热24小时，待反应釜冷却至室温，取出反应釜； 四、将步骤三反应釜内的原有溶液全部倒出，然后再将甲醇注满至反应釜内，然后每隔12小时另取甲醇替换反应釜内原有的甲醇，共替换4次； 五、在温度为100°C~200°C下真空干燥6小时，制得Mg-MOF-74材料。
8.根据权利要求7所述的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，其特征在于步骤四中所述的用甲醇替换反应溶液是在反应釜内采用抽滤的方法进行替换。
9.根据权利要求7所述的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，其特征在于步骤五中所述的在温度为100°C~150°C下真空干燥6小时。
10.根据权利要求7所述的合成金属有机框架物材料Mg-MOF-74的方法，其特征在于步骤五中所述的在 温度为100°c下真空干燥6小时。
【文档编号】C07F3/02GK103992339SQ201410216301
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】刘福, 王熙源, 汤洋, 黄晓惠, 宋英, 王福平 申请人:哈尔滨工业大学