[发明专利]配体胺化金属有机骨架负载型催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种配体胺化金属有机骨架负载型催化剂，其特征在于，所述催化剂按如下步骤制备得到：

(1)将AlCl₃·6H₂O和有机配体2-NH₂-BDC加到N,N-二甲基甲酰胺中得到混合液，将所得混合液置于反应釜中，在130～150℃下反应24～72h，之后反应液经后处理得到配体胺化金属有机骨架材料；所述AlCl₃·6H₂O与2-NH₂-BDC的投料质量比为1：0.5～5；

(2)将过渡金属盐和有机酸加到水中，得到浸渍溶液；所述过渡金属盐中的金属元素为Ni、Co、Fe、Cu、Mn、Ti中的一种或任意两种以物质的量比1：1～10的混合；所述有机酸为草酸、乙酸、苯甲酸、柠檬酸或酒石酸；所述过渡金属盐中的过渡金属离子与有机酸的物质的量之比为1：1～20；所得浸渍溶液中过渡金属离子的浓度为1～10mmol/L；

(3)将步骤(1)得到的配体胺化金属有机骨架材料浸没于步骤(2)得到的浸渍溶液中，在40～90℃下浸渍10～36h，之后将反应液离心，离心所得固体经水洗后，再于50～80℃真空干燥8～20h，得到负载有过渡金属-有机酸的配体胺化金属有机骨架材料；所述浸渍溶液中所含金属离子的理论质量为所述配体胺化金属有机骨架材料质量的5％～20％；

(4)将步骤(3)得到的负载有过渡金属-有机酸的配体胺化金属有机骨架材料置于马弗炉中，在100～300℃下煅烧2～6h，即得所述配体胺化金属有机骨架负载型催化剂。

2.如权利要求1所述的配体胺化金属有机骨架负载型催化剂，其特征在于，步骤(1)中，所述N,N-二甲基甲酰胺的体积用量以AlCl₃·6H₂O的质量计为40～60mL/g。

3.如权利要求1所述的配体胺化金属有机骨架负载型催化剂，其特征在于，步骤(1)中，所述反应液后处理的方法为：反应结束后，将反应液离心，离心所得固体经纯化、洗涤后，再于50～80℃真空干燥4～12h，即得所述配体胺化金属有机骨架材料；所述纯化的方法为：将离心所得固体加到DMF中回流6～10h；所述洗涤是指以乙腈、甲醇和/或DMF为洗涤溶剂来洗涤。

4.如权利要求1所述的配体胺化金属有机骨架负载型催化剂，其特征在于，步骤(2)中，所述过渡金属盐为Ni(NO₃)₂·6H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O、Cu(NO₃)₂·9H₂O、Mn(NO₃)₂·6H₂O或TiCl₄，或者Ni(NO₃)₂·6H₂O与Co(NO₃)₂·6H₂O以物质的量比1：1～10的混合物。

5.如权利要求1所述的配体胺化金属有机骨架负载型催化剂在催化氧化反应中的应用，所述催化氧化反应的氧化剂为双氧水、氧气或臭氧，反应底物为活性染料，反应条件：反应温度为20～60℃，反应体系pH为3.0～8.0，权利要求1所述催化剂的添加质量是底物质量的2～5倍。