[发明专利]一种铜离子诱导微孔-介孔功能型MOF催化剂及其制备方法和应用技术

权利要求书

1.一种铜离子诱导微孔-介孔功能型MOF催化剂的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

以具有吡啶氮螯合位点的微孔金属有机骨架材料为载体，使用溶液浸渍法将Cu(Ⅱ)铜源负载到载体上，负载量为0.5～10wt％，过滤、干燥处理后得到所述的铜离子诱导微孔-介孔功能型MOF催化剂。

2.如权利要求1所述的铜离子诱导微孔-介孔功能型MOF催化剂的制备方法，其特征在于：所述具有吡啶氮螯合位点的微孔金属有机骨架材料选自Al基、Zr基、Hf基金属有机骨架材料中的一种。

3.如权利要求2所述的铜离子诱导微孔-介孔功能型MOF催化剂的制备方法，其特征在于：所述的微孔金属有机骨架材料选自Al-bpydc、Al-bpdc、DUT-4、UIO-67、UIO-66或者MIL-53。

4.如权利要求1所述的铜离子诱导微孔-介孔功能型MOF催化剂的制备方法，其特征在于：所述Cu(Ⅱ)铜源选自Cu(BF₄)₂溶液、Cu(NO₃)₂溶液、Cu(C₅H₇O₂)₂溶液、CuSO₄溶液或者CuCl₂溶液中的至少一种。

5.如权利要求4所述的铜离子诱导微孔-介孔功能型MOF催化剂的制备方法，其特征在于：所述Cu(Ⅱ)铜源为Cu(BF₄)₂溶液时，将Al基、Zr基、Hf基金属有机骨架材料与Cu(BF₄)₂溶液混合，经溶液浸渍法，得到铜离子诱导微孔-介孔功能型MOF催化剂Cu@MOF。

6.如权利要求4所述的铜离子诱导微孔-介孔功能型MOF催化剂的制备方法，其特征在于：所述Cu(Ⅱ)铜源为Cu(NO₃)₂溶液、Cu(C₅H₇O₂)₂溶液、CuSO₄溶液或者CuCl₂溶液时，将Al基、Zr基、Hf基金属有机骨架材料与Cu(Ⅱ)铜源的溶液混合，经溶液浸渍法，得到铜离子诱导微孔-介孔功能型MOF催化剂CuX@MOF。

7.如权利要求4所述的铜离子诱导微孔-介孔功能型MOF催化剂的制备方法，其特征在于：所述Cu(BF₄)₂溶液、Cu(NO₃)₂溶液、CuCl₂溶液的溶剂为乙腈，Cu(C₅H₇O₂)₂,溶液的溶剂为三氯甲烷，CuSO₄溶液的溶剂为去离子水，溶液中铜离子浓度为0.03mol/ml～0.3mol/ml。

8.如权利要求1所述的铜离子诱导微孔-介孔功能型MOF催化剂的制备方法，其特征在于：所述方法为，将载体与Cu(Ⅱ)铜源在浸渍溶剂中混合、搅拌12～24h、过滤、干燥、纯化处理得到所述的催化剂；所述载体与Cu(Ⅱ)铜源中的铜离子按照摩尔比1:0.1～1混合；所述浸渍溶剂为乙腈、三氯甲烷或者水；所述的纯化过程具体为，所述催化剂依次经过乙腈，乙醇洗涤至少一次后，离心过滤，再在80～120℃条件下干燥8～12h。

9.一种铜离子诱导微孔-介孔功能型MOF催化剂，其特征在于：所述催化剂由权利要求1-8所述的任意方法制备而成。

10.一种铜离子诱导微孔-介孔功能型MOF催化剂的应用，其特征在于：如权利要求1-8所述的催化剂在二氧化碳和环氧化物环加成反应中作为催化剂应用，使用温度为20～60℃，压力为0～1Mpa，不使用溶剂；所述环氧化物为环氧丙烷，环氧氯丙烷，1,2-环氧丁烷，环氧溴丙烷，丁基缩水甘油醚，缩水甘油，氧化苯乙烯中的至少一种。