[发明专利]一种铟基金属-有机骨架的制备方法

说明书

本发明涉及一种铟基金属‑有机骨架的制备方法，包括如下步骤：将硝酸铟、对苯二甲酸、N,N‑二甲甲酰胺混合后搅拌一定时间，再加入柠檬酸钠作为调节剂，继续搅拌后置入水热反应釜内，恒温加热反应，然后自然冷却至室温。离心后于无水乙醇溶液中置换3天，可得本发明所述的多孔MOFs材料。该材料合成简单、操作方便，有效的改变了材料的尺寸大小，且大大增加了原材料的比表面积。

技术领域

本发明涉及一种铟基金属-有机骨架的制备方法。

背景技术

到20纪末，随着以无机骨架为主的多孔材料的迅猛发展，在无机材料化学和配位化学的交叉领域，一种新型的多孔材料：金属-有机骨架材料（Metal-organic Frameworks，MOFs）被发现，其具有高比表面积、孔容、孔隙率大及可调等特点，在催化、气体储存，吸附分离等多个领域受到广泛应用，从而成为近年来研究的重点。

MOFs材料中的MILs系列首次被法国凡尔赛大学教授Férey研究组合出来。与其他MOFs不同，MIL-n系列材料是由Al³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺、In³⁺、Ga³⁺等三价阳离子与羧酸配体在溶剂热条件下合成的不同拓扑结构，因其有高的比表面积和良好的稳定性，而成为国内外研究热点。

目前，MIL-68（In）以In³⁺为铟源，与有机配体溶于有机溶剂中直接水热合成，所得产品BET比表面积约为654m²g^-1，尺寸为微米棒，而将MIL-68（In）用于吸附时，为了提高应用吸附量，需要更小的粒径、更大的比表面积和较高的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法简单、可调节成核速率的铟基金属-有机骨架的制备方法，该方法制备得到的铟基金属-有机骨架具有尺寸小、形貌均一、比表面积大的优点。

本发明采用如下技术方案：

一种铟基金属-有机骨架的制备方法，其包括如下步骤：

（1）取水合硝酸铟和对苯二甲酸（H₂BDC），溶于N,N-二甲甲酰胺（DMF）中，得到搅拌均匀的混合溶液；

（2）将步骤（1）得到的混合溶液搅拌均匀后，加入柠檬酸钠水溶液，继续搅拌均匀；

（3）将步骤（2）得到的混合液恒温加热，反应0.5h-48h后冷却至室温，得到有机金属骨架材料In-MOFs初产物；

（4）将有机金属骨架材料In-MOFs初产物洗涤后离心，取下层沉淀，加入无水乙醇进行置换1~3天；

（5）将步骤（4）经置换后的沉淀进行离心，并于真空干燥过夜，最终得到调节后的铟基金属-有机骨架In-MOFs材料。

所述步骤（1）中，水合硝酸铟的物质的量、对苯二甲酸的物质的量以及N,N-二甲甲酰胺的体积之比为1.05~1.35mmol∶1.05~1.35mmol∶15ml。

所述步骤（2）中，柠檬酸钠水溶液与水合硝酸铟的摩尔比为0.1~0.34∶1.3。

所述步骤（2）中，柠檬酸钠水溶液的浓度为0.5~1.7mol/L。

所述步骤（3）中，恒温加热温度为100~130℃。

所述步骤（3）中，反应时间为0.5h。

所述步骤（4）中，使用N,N-二甲甲酰胺对有机金属骨架材料In-MOFs初产物进行洗涤。

所述步骤（5）中，真空干燥的温度为60-100℃，干燥时间为8-12h。