[发明专利]金属‑有机框架的分离

权利要求书

1.一种从溶液中分离金属有机框架(MOF)的方法，包括：

提供含MOF的溶液，所述含MOF的溶液包括MOF；

使所述含MOF的溶液与声反射器表面接触，使得应用在所述含MOF的溶液内的任何高频超声波反射离开所述声反射器表面；以及

将至少20kHz的高频超声波应用于所述含MOF的溶液，

从而将所述MOF作为从溶液沉降出来的聚集沉降物与溶液大体上分离。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所应用的高频超声波是在20kHz至4MHz之间、优选地500kHz至2MHz、更优选地在800kHz和2MHz之间并且还更优选地在1MHz和2MHz之间。

3.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所应用的高频超声波在高频和低频之间移动，优选地在高频和低频之间循环。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述高频是在400kHz至10MHz之间，并且所述低频是在20kHz至400kHz之间。

5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所应用的高频超声波的能量密度是至少25kJ/kg、优选地在100kJ/kg至250kJ/kg之间。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所应用的高频超声波的频率或能量密度中的至少一个被调节，以便基于特定的粒度选择性地分离所述含MOF的溶液中的MOF和任何污染物。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述含MOF的溶液中的金属有机框架(MOF)包括至少一种污染物，并且所述方法将所述MOF与所述污染物大体上分离，所述污染物留在溶液中。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中提供所述含MOF的溶液的所述步骤包括向洗涤溶液添加MOF。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述洗涤溶液包括水、乙醇、二甲基甲酰胺(DMF)、甲醇、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、二乙基甲酰胺或其组合。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述至少一种污染物包括在所述MOF的孔内包藏的未反应的配体或金属盐。

11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述含MOF的溶液包含来自MOF形成工艺的母液。

12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中与离心机洗涤的MOF相比，所述方法还提高所述MOF的BET表面积，优选地提高至少20％，优选地提高30％。

13.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括：

分离所述MOF。

14.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括至少一个洗涤步骤，所述洗涤步骤包括以下步骤：

分离所述MOF；

将分离的MOF添加到洗涤溶液；

使含MOF的洗涤溶液与声反射器表面接触，使得应用在所述洗涤溶液内的任何高频超声波反射离开所述声反射器表面；以及

将至少20kHz的高频超声波应用到含MOF的溶液，从而分离所述溶液内的任何污染物与所述MOF。

15.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述MOF包括多个金属簇，每个金属簇包括一种或更多种金属离子；以及连接相邻金属簇的多个带电多齿连接配体。

16.根据权利要求15所述的方法，其中每个金属簇包括两种或更多种金属离子，并且所述多个多齿配体中的每个配体包括两种或更多种羧酸盐。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述金属离子选自由IUPAC元素周期表的第1族至第16族的金属组成的组，包括锕系元素和镧系元素及其组合。

18.根据权利要求15、16或17所述的方法，其中所述多齿连接配体具有6个或更多个被结合到芳香族环或非芳香族环的原子，优选地具有12个或更多个被结合到芳香族环或非芳香族环的原子。