本發(fā)明涉及金屬有機多孔材料，更具體地說，涉及一種具有受阻lewis酸堿對位點的mofs材料的制備方法。

背景技術：

1、co2作為最豐富且廉價的碳資源，同時也是溫室氣體的重要組成部分。如何將co2高效、高選擇性的催化轉化為更有價值的碳產(chǎn)物是當下研究的熱點。金屬有機骨架(metal-organic?frameworks,mofs)是一類由過度金屬和含氮/氧的有機配體自組裝形成具有周期性網(wǎng)絡結構的多孔晶體材料。mofs材料由于其超高的比表面積和孔隙率，可調(diào)控的形貌和活性位等，使其在氣體存儲分離、催化傳感等方面展現(xiàn)出具有巨大的應用潛景。然而，通常的mofs材料僅暴露出少量的活性位點，導致了單獨mofs材料再催化過程活性較低。目前，為了提升mofs材料的催化活性，通常在材料上引入缺陷位，暴露出大量的活性位點，提升其催化活性。

2、李團隊報到了在合成ni-mof引入不同的配體，制備具有不飽和金屬位點的材料并加速了向金屬羥基氧化物的結構轉變，與無缺陷的mof材料相比，其表現(xiàn)出更高的催化活性(ding,j.,guo,d.,wang,n.,wang,h.f.,yang,x.,shen,k.,chen,l.,li,y.defectengineered?metal–organic?framework?with?accelerated?structural?transformationfor?efficient?oxygen?evolution?reaction.angewandte?chemie?internationaledition,2023?62,e202311909)。此外，何等報道了在合成uio-66-nh2的過程中加入適量的乙酸，從而暴露出豐富的缺陷位，形成了受阻路易斯酸堿對(flps)zr3+-oh的mof催化劑，從而提升其催化活性(he,y.,li,c.,chen,x.b.,shi,z.,feng,s.visible-light-responsiveuio-66(zr)with?defects?efficiently?promoting?photocatalytic?co2?reduction.acsapplied?materials&

3、interfaces,2022,14,28977-28984)。綜上所述，mofs基材料應用于催化轉化co2雖然取得一定的研究進展，但在高效吸附、活化、轉化co2上仍然沒有實質(zhì)性的突破，導致其在催化性能方面沒有本質(zhì)的提升。近來，相比于線性吸附co2的單位點催化劑，諸多研究報道受阻lewis酸堿位點通過橋式吸附并活化co2，有效的提升了其轉化效率(wang,x.,lu,l.,wang,b.,etal.frustrated?lewis?pairs?accelerating?co2?reduction?onoxyhydroxide?photocatalysts?with?surface?lattice?hydroxyls?as?a?solid-stateproton?donor,advanced?functional?materials,2018,28,1804191；zhong,l.,liao,x.,cui,h.,et?al.hydrogenation?ofα,β-unsaturated?aldehydes?over?defective?uio-66with?frustrated?lewis?pairs:modulation?of?densities?of?defect?sites?viatailoring?ligand-vacancies,applied?catalysis?b:environmental,2024,342,123421；liang,x.,wang,x.,zhang,x.,et?al.frustrated?lewis?pairs?on?in(oh)3–x?facilitatephotocatalytic?co2?reduction.acs?catalysis,2023,13,6214-6221)。因此，通過簡便易行的合成方法和步驟，制備具有豐富受阻lewis酸堿對位點的mofs材料仍有待研究。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種具有受阻lewis酸堿對位點的mofs材料的制備方法。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明提供具有受阻lewis酸堿對位點的mofs材料的制備方法，包括以下步驟：

3、(4)將金屬鹽、去離子水、有機配體和乙酸溶解于n,n-二甲基甲酰胺溶劑中，攪拌溶解得到混合溶液；

4、(5)將步驟(1)中制得的混合溶液在攪拌條件下加熱晶化；待冷卻后，洗滌，烘干，真空烘箱活化后，得到h2o與有機配體競爭配位的zr-mofs(oh)材料；

5、將步驟(2)中得到的材料在真空條件下，300w氙燈照射下進行活化，得到具有受阻lewis酸堿對位點的zr-mofs(oh-ov)材料。

6、本發(fā)明。

7、優(yōu)選地，步驟(1)中，所述金屬鹽為zrcl4。

8、優(yōu)選地，步驟(1)中，所述h2o位去離子水或超純水。

9、優(yōu)選地，步驟(1)中，所述有機配體為對苯二甲酸或2-氨基對苯二甲酸。

10、優(yōu)選地，步驟(1)中，所述zr鹽在混合溶劑中的摩爾濃度為0.01-0.04mol/l；所述去離子水在混合溶劑中的體積為100-1000μl；所述有機配體在混合溶劑中的摩爾濃度為0.01-0.04mol/l；所述甲酸在混合溶劑中的體積為1-10ml。

11、優(yōu)選地，步驟(1)所述攪拌溶解的時間為5-30min。

12、優(yōu)選地，步驟(2)中所述加熱晶化的溫度為110-150℃，所述攪拌速度為300-800rpm，所述加熱晶化的時間為24-48h。

13、優(yōu)選地，步驟(2)中所述真空烘箱地活化溫度為120-180℃，活化時間為12-24h。

14、優(yōu)選地，步驟(3)中所述光照射時間為1-5h。

15、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

16、1、本發(fā)明的制備方法為簡易的水和有機配體競爭法，以h2o和有機競爭配位法制備具有受阻lewis酸堿對位點的zr-mofs(oh-ov)材料合成機理新穎，在zr-mofs材料的合成過程中h2o分子與有機配體共同競爭配位，從而獲得具有大量oh的zr-mofs(oh)，并在光照下進一步轉化為受阻lewis酸堿對位點(oh-ov)。

17、2、本發(fā)明在zr-mofs材料合成過程中，構造受阻lewis酸堿對位點結構，lewis酸堿位點的存在穩(wěn)定性強且可以循環(huán)使用，有利于高效吸附轉換co2，具有潛在的實際應用價值。

18、3、本發(fā)明制備的具有l(wèi)ewis酸堿對位點的zr-mofs材料應用于co2還原轉化制備其它燃料性氣體，在使用純光且不添加任何犧牲劑的條件下，co產(chǎn)率可達33.1μmol?g-1h-1。

技術特征：

1.一種具有受阻lewis酸堿對位點的mofs材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的具有受阻lewis酸堿對位點的mofs材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述金屬鹽為zrcl4。

3.根據(jù)權利要求1所述的具有受阻lewis酸堿對位點的mofs材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述h2o位去離子水或超純水。

4.根據(jù)權利要求1所述的具有受阻lewis酸堿對位點的mofs材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述有機配體為對苯二甲酸或2-氨基對苯二甲酸。

5.根據(jù)權利要求1所述的具有受阻lewis酸堿對位點的mofs材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述zr鹽在混合溶劑中的摩爾濃度為0.01-0.04mol/l；所述去離子水在混合溶劑中的體積為100-1000μl；所述有機配體在混合溶劑中的摩爾濃度為0.01-0.04mol/l；所述甲酸在混合溶劑中的體積為1-10ml。

6.根據(jù)權利要求1所述的具有受阻lewis酸堿對位點的mofs材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述攪拌溶解的時間為5-30min。

7.根據(jù)權利要求1所述的具有受阻lewis酸堿對位點的mofs材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述加熱晶化的溫度為110-150℃，所述攪拌速度為300-800rpm，所述加熱晶化的時間為24-48h。

8.根據(jù)權利要求1所述的具有受阻lewis酸堿對位點的mofs材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述真空烘箱地活化溫度為120-180℃，活化時間為12-24h。

9.根據(jù)權利要求1所述的具有受阻lewis酸堿對位點的mofs材料的制備方法，其特征在于：步驟(3)中所述光照射時間為1-5h。

技術總結
本發(fā)明公開了一種具有受阻Lewis酸堿對位點的MOFs材料的制備方法，涉及金屬有機多孔材料技術領域，包括以下步驟：通過H<subgt;2</subgt;O分子與有機配體在溶劑熱過程發(fā)生競爭配位形成帶?OH基團的Zr?MOFs(OH)材料，后續(xù)進行光活化制備具有受阻Lewis酸堿位點的中空Zr?MOFs(OH?O<subgt;V</subgt;)材料。在Zr?MOFs材料的合成過程中H<subgt;2</subgt;O分子與有機配體共同競爭配位，從而獲得具有大量OH的Zr?MOFs(OH)，并在光照下進一步轉化為受阻Lewis酸堿對位點(OH?O<subgt;V</subgt;)，Zr?MOFs中Lewis酸堿位點通過橋式吸附CO<subgt;2</subgt;，從而實現(xiàn)高效吸附活化CO<subgt;2</subgt;，此方法具有簡便易操作、重復性好等特點，在催化轉化CO<subgt;2</subgt;方面具有潛在的應用前景。

技術研發(fā)人員：陳健民,姚溪清,郭品利,趙鐘興,趙禎霞
受保護的技術使用者：廣西大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2