[发明专利]锆金属有机骨架材料的合成方法

权利要求书

1.一种锆金属有机骨架材料的合成方法，其步骤如下：

a）量取DMF，在超声条件下先加入ZrCl₄和冰乙酸溶解，9,10-蒽二甲酸先溶解在第二DMF和第一三乙胺构成的溶剂中，然后再加入到DMF、ZrCl₄和冰乙酸的混合液中溶解，然后从超声反应器中取出，在50～55℃的条件下反应10～12h，反应期间向反应物中滴加第二三乙胺，第一、第二三乙胺的体积比为1:3～5；所述冰乙酸的质量分数为98%，之后冷却、离心、洗涤、过滤，得产物，所述ZrCl₄、9,10-蒽二甲酸、第二DMF和第一三乙胺的投料比为0.79～1.6mmol：1mmol：18～22ml：0.5～2ml；

b）将产物置于溶剂中，在50～80℃条件下回流23～25h，即得锆金属有机骨架材料。

2.根据权利要求1所述的锆金属有机骨架材料的合成方法，其特征在于：所述步骤b中的溶剂为三氯甲烷或丙酮。

3.根据权利要求2所述的锆金属有机骨架材料的合成方法，其特征在于：步骤b中回流得到的锆金属有机骨架材料用DMF冲洗3～4次，然后置于温度为115～125℃、真空度为-0.1～0.05MPa的条件下干燥24h。

4.根据权利要求1所述的锆金属有机骨架材料的合成方法，其特征在于：9,10-蒽二甲酸的制备步骤如下：

S1）量取CCl₄和溴素，混合溶解，然后缓慢滴加到温度为20～40℃的蒽中，滴加完毕后搅拌反应50～70min，然后升温至沸腾，反应回流50～70min，冷却、结晶过滤，干燥，得9,10-二溴蒽备用，所述CCl₄、溴素和蒽的投料比为10～15ml：0.05mol：0.02～0.03mol；

S2）向步骤S1制得的9,10-二溴蒽中加入溶剂乙醚混合溶解，然后向溶解液中缓慢滴加正丁基锂，滴加完毕后反应35～45min，通入经浓硫酸干燥后的CO₂反应50～70min，加入去离子水和第二乙醚，分层除去水相，滴加浓度为20～25%的硫酸，抽滤干燥，得黄色晶体9,10-蒽二甲酸，所述9,10-二溴蒽、溶剂乙醚、正丁基锂和硫酸的添加比例为2.5g:25～35ml：9～10ml：4～5ml。

5.根据权利要求4所述的锆金属有机骨架材料的合成方法，其特征在于：步骤S2中去离子水、第二乙醚和溶剂乙醚的体积比是2:1:1，且去离子水和第二乙醚是分两次加入到反应液中分层除水。

6.根据权利要求4所述的锆金属有机骨架材料的合成方法，其特征在于：步骤S1中的结晶过滤后的产物经过如下处理：用CCl₄洗涤，然后用溶剂甲苯至少重结晶3次，之后干燥，得9,10-二溴蒽备用。

7.根据权利要求4所述的锆金属有机骨架材料的合成方法，其特征在于：步骤S2中的第二乙醚和溶剂乙醚均为无水乙醚，且步骤S2中滴加正丁基锂的反应是在N₂保护下进行。