[发明专利]一种MIL-101(Cr)@MOF-867核壳材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种MIL‑101(Cr)@MOF‑867核壳材料及其制备方法和应用。采用的技术方案是：将MIL‑101(Cr)粉末作为核组分加入到DMF、ZrClsubgt;4/subgt;、2,2'‑联吡啶‑5,5'‑二羧酸和冰乙酸的混合溶液中。并将悬浮液转移到40mL反应釜中，超声40分钟后，将其放在393K的烘箱中加热24h。冷却至室温后，离心，洗涤，真空干燥，得核壳结构的晶体MIL‑101(Cr)@MOF‑867。本发明提供的MIL‑101(Cr)@MOF‑867核壳材料制备方法简单，并在Deacetalization‑Knoevenagel串联反应中表现出较高的稳定性和催化性能。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种核壳材料MIL-101(Cr)@MOF-867及其制备方法和应用。

背景技术

金属有机骨架材料(MOFs)是由金属离子和有机配体或团簇通过配位键形成的多孔结晶材料。对于催化应用，MOFs的高结晶度和分子级结构设计有望提高催化效率，但是，MOFs存在化学稳定性差等缺点，限制了其应用前景。为了满足MOFs的实际应用，需要进一步增强其性能并引入新的功能材料。所幸，近年来已有学者建议将MOFs与其他MOFs结合起来，以结合二者的优势。

亚苄基丙二腈衍生物(BMDs)具有独特的化学和生物活性，是合成农药、医药、染料等的主要中间体。在过去的十年里，科学家们一直致力于制定一项全面的战略来制备BMDs。虽然在这方面取得了一些进展，但仍需改进。因此，寻找一种绿色、节能的方法合成BMDs是一个巨大的挑战。

近年来，串联反应由于操作过程简单、无需提纯中间产物、具有明显的经济效应和环境友好性而受到越来越多的关注。Deacetelization-Knoevenagel串联反应需要同时具有酸性和碱性活性位点的催化剂来催化。因此，有必要开发同时具有酸碱催化中心的双功能催化剂来催化这类反应。

发明内容

本发明的目的是提供一种可高效催化Deacetelization-Knoevenagel串联反应，具有酸碱催化中心的双功能催化剂核壳材料MIL-101(Cr)@MOF-867。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种MIL-101(Cr)@MOF-867核壳材料，是由核组分MIL-101(Cr)和壳组分MOF-867制成。

MIL-101(Cr)@MOF-867核壳材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将MIL-101(Cr)粉末加入到DMF、ZrCl₄、2,2'-联吡啶-5,5'-二羧酸和冰乙酸的混合溶液中，搅拌均匀得悬浮液；

2)将悬浮液转移到反应釜中，超声40分钟后，放入烘箱中进行水热反应；

3)冷却至室温，通过离心收集产物，并用溶剂洗涤，真空干燥，得产物。

进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，按摩尔比，MIL-101(Cr):ZrCl₄:2,2'-联吡啶-5,5'-二羧酸＝1:2.5-3.0:2.5-3.0。

进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，加入冰乙酸调节反应体系为酸性。

进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，所述水热反应，温度为393K，时间为24h。

进一步的，上述的制备方法，步骤3)中，所述溶剂为DMF和甲醇。

本发明提供的MIL-101(Cr)@MOF-867核壳材料在催化Deacetalization-Knoevenagel串联反应中的应用。

进一步的，方法如下：取苯甲醛二甲基缩醛、丙二腈、DMSO和催化剂于三颈反应容器中，在353K的条件下反应12h；所述催化剂是MIL-101(Cr)@MOF-867核壳材料。