[发明专利]铁修饰的NU-1000催化材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种铁修饰的NU-1000催化材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：

S1、制备NU-1000-BA：

S1-1、将ZrOCl₂·8H₂O、苯甲酸和DMF混合，进行超声溶解，并加热反应得到第一溶液，加热反应结束后第一溶液冷却至室温加入H₄TBAPy进行配体反应，配体反应结束后进行二次加热反应；

S1-2、二次加热反应产物进行超声离心得到沉积物，将沉积物浸泡在DMF中，浸泡完成后烘干得到干燥的NU-1000-BA材料；

S2、制备NU-1000-AC：

S2-1、将S1得到的NU-1000-BA和DMF混合，再加入盐酸发生活化反应；

S2-2、反应后的溶液先用DMF清洗，再用丙酮清洗，清洗结束后得到NU-1000-AC；

S3、制备NU-1000-TPY：

S3-1、将S2得到的NU-1000-AC溶解于DMF中，再加入TPY-COOH，在搅拌条件下反应；

S3-2、S3-1反应得到的产物先用DMF清洗，再用丙酮清洗，清洗结束后得到NU-1000-TPY；

S4、制备NU-1000-Fe：

S4-1、将NU-1000-TPY溶解于四氢呋喃中，制得第二溶液；

S4-2、将氯化亚铁粉末加入到另一份四氢呋喃中，混合后进行超声溶解，制得均一的第三溶液；

S4-3、将第三溶液在无氧条件下注入到第二溶液中混合得到第四溶液，第四溶液在搅拌条件下加热反应；

S4-4、用四氢呋喃清洗S4-3加热反应后产物，清洗结束后烘干，得到NU-1000-Fe，即铁修饰的NU-1000催化材料。

2.根据权利要求1所述的铁修饰的NU-1000催化材料的制备方法，其特征在于，S1-1中ZrOCl₂·8H₂O、苯甲酸、DMF和H₄TBAPy用量比为0.06mmol：44.2mmol：20ml：0.17mmol。

3.根据权利要求1或2所述的铁修饰的NU-1000催化材料的制备方法，其特征在于，S1-1加热反应温度为80℃，加热反应时间60min；配体反应时间30min；二次加热反应温度为100℃，二次加热反应时间为20h；

S1-2、浸泡时间为24h，烘干温度60℃，烘干时间6~8h。

4.根据权利要求1所述的铁修饰的NU-1000催化材料的制备方法，其特征在于，S2-1中所用盐酸为8M盐酸，NU-1000-BA、DMF和8M盐酸的用量比为50mg：12mL：1mL。

5.根据权利要求1或4所述的铁修饰的NU-1000催化材料的制备方法，其特征在于，S2-1中活化反应温度为100℃，活化反应时间为12h；S2-2中DMF清洗时间20h，丙酮清洗时间20h。

6.根据权利要求1所述的铁修饰的NU-1000催化材料的制备方法，其特征在于，S3-1中NU-1000-AC、DMF和TPY-COOH的用量比为0.027mmol：7mL：0.05mmol。

7.根据权利要求1或6所述的铁修饰的NU-1000催化材料的制备方法，其特征在于，S3-1中搅拌时的反应温度为60℃，搅拌转速为600rpm/min，搅拌条件下反应时间为20h；

S3-2中DMF清洗次数为3次，丙酮清洗次数为3次。

8.根据权利要求1所述的铁修饰的NU-1000催化材料的制备方法，其特征在于，

S4-1中NU-1000-TPY和四氢呋喃的用量比为50mg：12mL；

S4-2中氯化亚铁粉末与四氢呋喃的用量比为1mg:2mL，超声时间为30min；

S4-3中第三溶液注入速度为1mL/min，第四溶液反应时搅拌转速为500rpm/min，加热反应温度为40℃，加热反应时间为20h；

S4-4中清洗使用的溶液为四氢呋喃，清洗次数为3次，清洗后烘干为80℃。