取0.5評祀12固體溶于20血10%(乂八)的肥1水溶液中, 在室溫下攬拌至完全溶解,備用。
[0067] Au-Pd-MIL-101的合成過程與邸-Au-Pd-MIL-101的合成過程一致。實驗中稱取 0. 2gl50°C脫水1化的DMF修飾后乙醇活化的Μ比-101產品(實施例4制得)于小燒杯中, 加入4mL H2PCICI4溶液,0.1 gHAuCl 4,再加入1血去離子水,配成抑=3. 0的溶液,并將該溶 液在35°C溫度下攬拌2地。停止攬拌后稍冷,離心倒掉上層清液,將得到的固體在60°C空 氣中干燥,干燥后將該固體轉移到相蝸中在150°C烘箱中干燥化。同樣也需要對該干燥產 品進行還原處理:在150°C烘干的產品中加入2mL80%水合阱溶液,混合均勻,放置過夜。隔 天將混合溶液離屯、,倒掉上層清液,去離子水洗涂后,將得到的固體在l〇〇°C烘箱中烘干。
[0068] 實施例4 :DMF修飾的MIklOl (簡寫為DMF-M比-101)的合成
[0069] 本實施例采用水熱法作為制備MIklOl的合成方法。水熱合成法合成MIklOl晶 體的流程圖如圖2所示,具體步驟是:電子天平稱取2. Og化(N03) 3 · 9&0和0. 83g對苯二 甲酸化抓C)于100血聚四氣乙締內襯高壓反應蓋中,加入24mL去離子水,再加入1血氨 氣酸。將反應蓋密閉后置于220°C高溫烘箱中化。之后取出反應蓋,并在室溫中冷卻。待 反應蓋冷至室溫后,小屯、地倒出反應蓋中的上層清液,此時會看到有大量的未反應的對苯 二甲酸和產物MIL-101留在反應蓋的底部。
[0070] 純化過程(DMF處理修飾后乙醇活化):向反應蓋中倒入40血去離子水,然后將反 應蓋中的水和固體都轉移到50mL離屯、管中,在轉速為8000r/min的離屯、機中離屯、3min。一 次離屯、結束時,小屯、地倒出上層清液。離屯、管中仍有許多對苯二甲酸,此時加入DMF,并加 熱溶液至微熱,離屯、機離屯、后,倒出上層清液,用DMF離屯、多次直至不再有白色的針狀晶體 (對苯二甲酸)為止,洗涂結束。此時,離屯、管底部的綠色的粉末狀固體就是被DMF洗去對 苯二甲酸并且被DMF修飾的MIL-101產品,將得到的固體在100°C烘箱中烘干。
[0071] 將烘干的產品置于聚四氣乙締的高壓蓋中,倒入50mL無水乙醇,密封好后在 100°C烘箱中放置20h,對得到的MIklOl產品進行活化,除去仍殘留在MIklOl孔隙中的對 苯二甲酸,最后將固體在l〇〇°C烘箱中烘干。
[007引對比例:無 DMF修飾的Μ比-101 (簡寫為Μ比-101)的合成
[0073] 電子天平稱取2. Og Cr (Ν03) 3 · 9&0和0. 83g對苯二甲酸化2抓C)于100血聚四 氣乙締內襯高壓反應蓋中,加入24血去離子水,再加入ImL氨氣酸。將反應蓋密閉后置于 220°C高溫烘箱中化。之后取出反應蓋,并在室溫中冷卻。待反應蓋冷至室溫后,小屯、地倒 出反應蓋中的上層清液,此時會看到有大量的未反應的對苯二甲酸和產物MIL-101留在反 應蓋的底部。
[0074] 純化過程(直接抽濾后乙醇活化):向反應蓋內加入適量蒸饋水,用砂忍過濾裝 置過濾,因為對苯二甲酸不溶于水且密度相對較小,在過濾中對苯二甲酸會沉積在MIL-101 的上方,待抽濾結束后,用藥匙小屯、地將上層大部分的對苯二甲酸去除。把剩余的綠色粉末 狀固體和未被除去的對苯二甲酸在l〇(TC烘箱中烘干。
[00巧]將烘干的固體仍置于聚四氣乙締的高壓蓋中,倒入50mL無水乙醇,密封好后在 100°C烘箱中放置20h,對得到的MIklOl產品進行活化,W便盡可能多的除去對苯二甲酸。 活化結束后,反應蓋稍冷后,將上層液體小屯、倒出,向反應蓋內加入適量蒸饋水,進行抽濾, 將得到的固體在l〇〇°C烘干。
[0076] 為說明效果,發(fā)明人利用X射線衍射狂RD)、成靜態(tài)吸附、紅外吸收光譜(IR)等表 征手段測定了合成出的DMF修飾的MIL-101和邸、Au-Pd修飾后的MIL-101的立體結構、比 表面積和孔結構、物相構成等方面的性質。
[0077] 1、MIklOl的X射線衍射分析
[0078] 利用X射線衍射儀分析,得到了 MIL-101的衍射峰,并與文獻中報道的XRD衍射峰 相比較,圖3是文獻中MIL-101的X射線衍射譜圖,而圖4經過實施例4和對比例兩種純化 方法得到的Μ比-101的X畑對比譜圖。將兩份譜圖進行比較,文獻中是從Γ開始進行衍射 分析,而且特征峰也主要存在于10° W下。經過兩種純化方法處理的MIL-101在與文獻中 相應位置的附近有特征峰的出現(xiàn),但是明顯看到經過DMF修飾的MIL-101的特征峰向大角 度方向偏移,運說明DMF修飾的MIL-101晶格常數變?。ㄑ苌涿骈g距變小),證實了 DMF會 改變Μ比-101的立體結構。
[0079] 2、MIL-101的紅外譜圖
[0080] MIL-101是W化為中屯、,對苯二甲酸為配體自組裝而形成的晶體產物。對苯二 甲酸在紅外吸收光譜中具有明顯的幾基吸收峰(1600cm 1左右)和苯環(huán)的指紋區(qū)吸收峰, 所W將MIL-101進行紅外表征,其譜圖應該與對苯二甲酸的紅外譜圖有很大的相似性。而 DMF修飾到MIL-101上之后,得到的譜圖與單純DMF的紅外譜圖也會有相應的變化,圖5為 DMF的紅外譜圖,通過對比可W看到在3000、1700cm 1處的峰都是有偏移的,說明DMF修飾 MIL-101后其結構也會變化,從而說明DMF是修飾到MIL-101上,而非單純的物理吸附。
[0081] 將DMF修飾的MIklOl產品和對苯二甲酸進行紅外測試得到對應的紅外對比譜圖 如圖6所示。如圖所見,DMF處理過的MIklOl的紅外譜圖與對苯二甲酸的紅外譜圖在出 峰位置處基本一致,但是相比對苯二甲酸而言,DMF處理過的MIL-101的出峰位置是稍有偏 移的,在1700cm 1處Μ比-101的峰位置稍往左偏一些,運應該是因為對苯二甲酸會利用簇基 中的氧原子與硝酸銘的Ξ聚體進行配位而影響了幾基的振動,使出峰位置發(fā)生了改變。而 其他波長處的出峰位置或出峰強度的變化都應該是對苯二甲酸與Ξ聚體進行配位后,對苯 二甲酸內部的環(huán)境發(fā)生改變,所W它的振動情況也隨之改變。在指紋區(qū)苯環(huán)的出峰范圍內, DMF處理的MIklOl與對苯二甲酸相比是完全一致的,說明在配位過程中,對苯環(huán)的影響幾 乎是不存在的。
[0082] 3、修飾過的MIL-101的表征
[0083] 前述部分進行了 MIL-101的詳細修飾過程,同時,針對前面對MIL-101的表征方 法,本發(fā)明對修飾過的MIL-101也進行了相應的表征并與未經修飾過的MIL-101的表征結 果進行了比較。
[0084] ①邸-MIklOl與MIklOl的紅外譜圖對比
[0085] 乙二胺中的氨基在3400cm 1到3500cm 1之間有強的紅外吸收峰,當乙二胺接 到MIL-101上時就會在相應的出峰位置有氨基的特征峰。圖7顯示了邸-MIL-101和 DMF-M比-101的紅外譜圖對比,從圖中可W明顯的看到在3428cm 1處邸-MIklOl比 DMF-MIL-101有明顯的氨基紅外吸收峰,說明DMF-MIL-101被乙二胺修飾成功。同時可W看 到,邸-MIklOl在1700cm 1處的幾基峰不見了,運些都說明了乙二胺對DMF-M比-101產生 了影響,也說明乙二胺成功修飾了 DMF-MIL-101。
[0086] ②修飾后的MIL-101和MIL-101的X畑譜圖對比
[0087] 將修飾后的 MIklOl :邸-MIklOl、邸-Au-Pd-M比-101 和 Au-Pd-M比-101 分別做 X畑譜圖與MIL-101的X畑譜圖進行對比,圖8為四個X畑譜圖的對比情況。
[008引從圖8中可W看出MIL-101的X畑譜圖中的特征峰在修飾后的MIL-101的X畑譜 圖中都有對應,運說明雖然MIklOl經過修飾,但是其基本的結構形貌是沒有改變的。只是 相比而言,邸-MIL-101的特征峰比MIL-101的特征峰要多一些,運應該是由于乙二胺引起 了 MIL-101的立體結構的改變,運也再次說明了乙二胺成功修飾了 MIL-101。而在含有Au 和Pd修飾的MIklOl比單純DMF處理的MIklOl在2Θ =40。左右時有多出的吸收峰,運 應該是Au和Pd的特征峰,運也說明Au、Pd有被修飾到MIL-101上,而且修飾過程也是成功 的。
[0089] ③修飾后MIklOl和MIklOl的成吸附對比
[0090] 針對DMF修飾過的MIk 101進行修飾得到的邸-M比-101、Au-Pd-M比-101和 邸-Au-Pd-MIL-101也進行了成吸附脫附實驗得到的結果如圖9、圖10、圖11和圖12所不, 各種MIL-101產品成吸附結果見表3。
[00川表3各種Μ比-101產品成吸附結果匯總
[0092]
[0093] 通過表3中數據可W看到用乙二胺修飾的MI