[发明专利]一种石墨烯/MOFs晶体复合孔洞催化剂的制备方法

说明书

本发明提供一种石墨烯/MOFs晶体复合孔洞催化剂的制备方法，具体制备方法为：将还原氧化石墨烯分散于溶剂中，得到石墨烯分散液，向石墨烯分散液中加入路易斯酸茂金属催化剂和2‑二苯磺酰基吡啶模板材料，混合均匀，得到基底溶液；将基底溶液中加入二甲基咪唑‑亚甲基苯配体的DMF溶液，微波处理后，加入叔丁醇钾调节pH至弱碱性，加热搅拌反应，冷却至室温，得到晶体粗品；将晶体粗品破碎研磨，加入有机溶剂使溶解的路易斯酸茂金属催化剂析出，分离，干燥，得到石墨烯/MOFs晶体复合孔洞催化剂。本发明制备的催化剂利用路易斯酸茂金属催化剂使石墨烯均匀分散于MOFs中，并用有机溶剂去除路易斯酸茂金属催化剂，得到复合孔洞型催化剂。

技术领域

本发明属于药物化学领域，具体涉及一种石墨烯/MOFs晶体复合孔洞催化剂的制备方法。

背景技术

在有机合成反应中，人们一直期望可以找到价格低廉、环境友好、高催化活性的催化剂进行有机合成反应用以代替常用的有毒性、或者价格高昂的过渡金属催化剂。路易斯酸是指一类能接受电子对的物质，从其结构上看是一类具有空轨道的物质。由于路易斯酸具有很好的催化活性，反应时间短，用量适当，引起副反应和设备腐蚀的可能性较小，可以节约成本等优点，因此，路易斯酸作为催化剂或者促进的有机合成反应越来越受到人们的重视，因此被广泛用于食品、日用品及药物等生产领域。路易斯酸可以与底物直接作用形成目标产物，也可以与底物络合使底物活化，与其他试剂的反应形成目标产物，且路易斯酸可实现解离。

中国专利CN 105174243B公开的一种石墨化多级孔碳球的制备方法，将聚苯乙烯微球与卤代烃在无水三氯化铁路易斯酸催化剂的催化下，发生傅-克烷基化反应，得到悬浮液，再加入甲苯、丙酮、乙醇或者四氢呋喃有机溶剂，使溶解的路易斯酸催化剂析出，分离、干燥得到路易斯酸催化剂负载的多孔聚苯乙烯微球，将路易斯酸催化剂负载的多孔聚苯乙烯微球在惰性或者保护气氛下碳化，再酸性溶液溶解、分离，干燥，得到石墨化多级孔碳球，该方法制备的石墨化多级孔碳球可用于超级电容、电池负极材料和染料电池催化剂载体等领域。中国专利CN 105400157B公开的一种提高石墨烯在聚合物基体中分散性的方法，将聚烯烃、芳香族聚酯、脂肪族聚酯、聚酰胺树脂、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲醛或者聚偏二氯乙烯聚合物材料、石墨烯和三氯化铝、三氯化铁、三氟化硼或者三氟甲磺酸路易斯酸催化剂三者混合，在聚合物材料熔点之上热分解温度以下熔融共混得到聚合物/石墨烯/路易斯酸催化剂复合材料，在将复合材料中的路易斯酸催化剂抽提处理，得到聚合物/石墨烯复合材料母料，最后将聚合物/石墨烯复合材料母料与纯聚合物再次于熔点之上热分解温度以下熔融共混得到聚合物/石墨烯复合材料。该制备方法利用路易斯酸催化剂提高石墨烯在聚合物基体中的分散性，减少因团聚体存在所引起的缺陷，这种方法不需要石墨烯表面功能化，简单环保。由上述现有技术可知，路易斯酸催化剂在石墨烯复合材料的制备工艺中有突出的作用效果，因此也可显著提高石墨烯与配位聚合物的分散性，提高其的催化性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种石墨烯/MOFs晶体复合孔洞催化剂的制备方法，本发明利用路易斯酸茂金属催化剂使石墨烯均匀分散于MOFs中，并用有机溶剂去除路易斯酸茂金属催化剂，得到复合孔洞型催化剂。该催化剂将石墨烯与MOFs充分结合，且具有良好的孔洞性，提高了催化剂的催化活性，提高了石墨烯/MOFs晶体复合孔洞催化剂在医药中间体制备中的应用领域。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种石墨烯/MOFs晶体复合孔洞催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将还原氧化石墨烯分散于溶剂中，得到石墨烯分散液，向石墨烯分散液中加入路易斯酸茂金属催化剂和2-苯磺酰基吡啶模板材料，混合均匀，得到基底溶液；

(2)将基底溶液中加入二甲基咪唑-亚甲基苯配体的DMF溶液，微波处理后，加入叔丁醇钾调节pH至弱碱性，加热搅拌反应，冷却至室温，得到晶体粗品；