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制备金属有机框架的方法技术

技术编号:44653666 阅读:2 留言:0更新日期:2025-03-17 18:44
[课题]本发明专利技术提供一种制备高质量金属有机框架的简易方法。[解决方案]根据本发明专利技术的制备高质量金属有机框架的方法,其包括:提供一台具有涡轮和包围该涡轮的定子的搅拌器;提供包括金属离子供体、多齿配体和溶剂的配方;以及于该搅拌器中使涡轮相对于定子旋转,并于两者之间产生剪切力,以施加于该配方。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种制备金属有机框架(metal-organic frameworks,mof)的方法。


技术介绍

1、金属有机框架,在气体储存与气体分离等领域中备受关注,具有由金属原子通过有机配体彼此交联形成的结构的化合物,通常具有多孔性,因此也被称为多孔配位聚合物(porous coordination polymers,pcp)。

2、常见的制备金属有机框架的方法包括液相合成方法,如溶液法、水热法、微波法以及超声波法,另外,也有使用研钵、球磨机等进行固相合成的方法;近来,还有使用双轴混合装置(如挤出机)来合成金属有机框架的方法,通过在持续的压力与剪切力环境下,混合具有特定金属离子供体的第一反应物和包含特定有机配体的第二反应物,以完成金属有机框架的制备(专利文献1)。

3、申请人先前已公开了一种制备金属有机框架的方法,包括对包括金属离子供体、多齿配体以及溶剂的组合物同时持续性地施加离心力和剪切力(专利文献2),其中的一实施例中,通过一种旋流薄膜型高速搅拌机(参见非专利文献1)来制备金属有机框架。本专利技术提供能够在短时间内生产高质量的金属有机框架的方法。

4、引用文献列表

5、专利文献

6、[专利文献1]us 9,815,222 b2

7、[专利文献2]wo2019/026872

8、非专利文献

9、[非专利文献1]haruo shibuya,“media-less dispersion machines”,j.jpn.soc.colour mater.,86[7],265-269(2013)


技术实现思路

1、技术问题

2、然而,本专利技术申请人发现,当采用上述方法时,需要使用具有复杂结构的装置,且较难进行规模化生产。因此,本专利技术的目的是提供一种能够在短时间内制备高质量金属有机框架的方法。

3、解决方案

4、为了解决上述问题,本专利技术人深入研究后发现,可使用涡轮-定子型高速搅拌器取代涡流薄膜型高速搅拌器来进行金属有机框架的制备,其中,涡轮-定子型高速搅拌器是一种无需介质的分散设备,主要常用于分散和/或雾化颗粒和液滴(参见非专利文献1)。

5、本专利技术的部分方面如下:

6、[1]一种用于制备金属有机框架的方法,包括:提供一台搅拌器,其配备有涡轮和包围该涡轮的定子;提供包括金属离子供体、多齿配体和溶剂的配方;以及于该搅拌器中使涡轮相对于定子旋转,使涡轮与定子之间产生剪切力,并将其施加于该配方。

7、[2]根据[1]所述的方法,其中该溶剂对该金属离子供体和该多齿配体中的至少一种为不良溶剂。

8、[3]根据[1]或[2]所述的方法,其中该溶剂的希尔德布兰德溶解度参数(hildebrand solubility parameter)为大于或等于9.0。

9、[4]根据[1]至[3]中任一项所述的方法,其中,该溶剂的用量为该金属离子供体和该多齿配体的总量的30%至2000%重量百分比的范围内。

10、[5]根据[1]至[4]中任一项所述的方法,其中该方法在低于该溶剂的标准沸点的温度下进行。

11、[6]根据[1]至[5]中任一项所述的方法,其中该涡轮与该定子之间的最短距离在0.1毫米至5毫米范围内。

12、[7]根据[1]至[6]中任一项所述的方法,其中该金属有机框架是多孔配位聚合物。

13、本专利技术的有益效果

14、本专利技术通过一种更简便的方法制备高质量金属有机框架。

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【技术保护点】

1.一种制备金属有机框架的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述溶剂为所述金属离子供体和所述多齿配体中的至少一种的不良溶剂。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述溶剂的希尔德布兰德溶解度参数为大于或等于9.0。

4.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述溶剂的用量为所述金属离子供体和所述多齿配体的总量的30%至2000%重量百分比的范围内。

5.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述方法在低于所述溶剂的标准沸点的温度下进行。

6.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述涡轮与所述定子之间的最短距离在0.1毫米至5毫米范围内。

7.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述金属有机框架是多孔配位聚合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种制备金属有机框架的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述溶剂为所述金属离子供体和所述多齿配体中的至少一种的不良溶剂。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述溶剂的希尔德布兰德溶解度参数为大于或等于9.0。

4.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述溶剂的用量为所述金属离子供体和所...

【专利技术属性】
技术研发人员:浅利大介佐伯卓
申请(专利权)人:阿特密斯株式会社
类型:发明
国别省市:

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