科创中国
一种双功能介孔锆基有机骨架材料的制备方法及其应用
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2024-03-28 10:17:50
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 涂媛 | 2024-03-28 10:17:50
本发明公开了一种双功能介孔锆基有机骨架材料的制备方法及其应用，涉及催化剂制备领域。该制备方法包括以下步骤：2‑氨基对苯二甲酸和水杨醛反应得到2‑(2‑羟基苄叉氨基)对苯二甲酸；所述2‑(2‑羟基苄叉氨基)对苯二甲酸和钴盐反应得到Co(II)‑NO‑BDC；锆盐、2‑磺酸基对苯二甲酸和所述Co(II)‑NO‑BDC在含有F127的溶液中反应得到Co(III)/SO3H‑mUIO‑66，即为所述双功能介孔锆基有机骨架材料。本发明制备的双功能介孔锆基有机骨架材料，不仅具有Bronsted酸活性中心，还具有催化活性位的Co(III)，其在水介质炔烃水合反应中具有较好的催化性能，且可以重复使用多次。
本发明的目的是提供一种双功能介孔锆基有机骨架材料的制备方法及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，本发明采用有机金属骨架材料为载体，制备了一种含有金属催化活性中心和酸性基团的双功能催化剂，不仅具有Bronsted酸活性中心，还具有催化活性位的Co(III)，其在水介质炔烃水合反应中不仅显示了较好的催化性能，且可以重复使用多次。
炔烃水合生成甲基酮的反应在有机合成中非常重要，该反应不会产生废物，反应物原子的利用率效率可以达到100％，该反应符合绿色化学的要求。传统的炔烃水合反应通常需要酸性介质和HgO‑H2SO4或HgO‑BF3催化剂。然而，汞盐的高毒性导致的环境问题限制了它们的大规模使用。目前人们已经研究了一些低毒和高活性的金属催化剂，如含Pt、Fe、Pd、Ir、Ag、Au、Ru，以取代Hg(II)催化剂。这些催化剂虽然具有较好的催化效率，但是这些催化剂中大多数催化剂是均相催化剂且反应体系中需要添加额外的酸性介质，因此存在着难分离、难回收和难重复使用等问题。
朱凤霞，女，汉，江苏淮安，教授。个人简历及学术经历：1997年6月毕业于南京师范大学化学系，获学士学位；2011年6月毕业于上海师范大学，获博士学位。2012年8月至2013年2月在美国National Institutes of Health (NIH)的Ji Xinhua课题组做访问学者，从事药物合成方向的研究；1997年8月到淮阴师范学院工作。目前在国际刊物上发表SCI论文20余篇，申请并授权国家发明专利8项，在科学出版社出版专著1部。
本发明公开了以下技术效果：
金属有机骨架材料MOFs是由无机金属或簇与有机配体自组装形成的具有高的比表面积，有序孔结构，孔道尺寸可调的化学可修饰材料。其中具有超高稳定性的锆基MOFs材料Uio‑66，抗水性好、抗酸性强以及热稳定性高。本申请以F127为模板剂，2‑磺酸基对苯二甲酸和Co(II)修饰的对苯二甲酸(Co(II)‑NO‑BDC)为配体与氯化锆作用，KClO4为氧化剂，制得一种具有介孔结构的双功能锆基MOFs材料，Co(III)/SO3H‑mUIO‑66，孔体积为3 ‑1 2 ‑10.95cm·g ，BET比表面积为915m·g 。其不仅具有Bronsted酸活性中心，还具有具有催化活性位的Co(III)。其在水介质炔烃水合反应中不仅显示了较好的催化性能，且可以重复使用多次。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地保定，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。。
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