[发明专利]一种负载过渡金属铜的UiO-66-NH2复合催化剂及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种复合催化剂Cu(0)@UiO‑66‑NH2。首先，通过合成金属有机框架UiO‑66‑NH2；然后，将UiO‑66‑NH2的材料在室温条件下，浸泡醋酸铜乙醇溶液1小时，然后经乙醇洗涤，再干燥即得到Cu(Ⅱ)@UiO‑66‑NH2复合金属有机框架材料；最后，将Cu(Ⅱ)@UiO‑66‑NH2复合金属有机框架材料用硼氢化钠的水溶液还原得到复合催化剂Cu(0)@UiO‑66‑NH2。该催化剂可有效催化苯乙烯还原反应，不需要过渡金属做催化剂反应，实现了异相催化，同时可以重复利用五次以上，并且催化剂回收容易，提高了催化剂的利用率，降低了成本，同时本发明的反应温度温和，反应时间较短，催化剂用量少，无其他添加剂，有利于工业化推广应用。

主权项

1.一种催化苯乙烯端基烯还原反应的负载过渡金属铜的UiO‑66‑NH2复合催化剂Cu(0)@UiO‑66‑NH2，其特征在于，所述复合催化剂负载了铜纳米颗粒，所述复合催化剂的的结构简式为1.0Cu(0)@Zr6O4(OH)4(C8H4O4)6，粒径均匀分布在4‑6nm，纳米颗粒的晶格为0.18nm；所述Cu(0)@UiO‑66‑NH2，制备方法包括如下步骤：(1)合成金属有机框架UiO‑66‑NH2：取ZrCl4和CH3COOH溶于DMF溶液中超声处理30min，待溶液澄清后，加入2‑氨基对苯二甲酸，再超声10min，将溶液转移到高压釜中高温处理，反应完成后，离心分离、洗涤、活化得到UiO‑66‑NH2金属有机框架材料；(2)合成复合金属有机框架Cu(Ⅱ)@UiO‑66‑NH2：取步骤(1)制备得到的UiO‑66‑NH2，放在Cu(OAc)2的乙醇溶液中浸泡处理，离心分离、乙醇浸泡洗涤三次，然后进行干燥处理即得Cu(Ⅱ)@UiO‑66‑NH2复合金属有机框架材料；(3)合成负载过渡金属铜的UiO‑66‑NH2复合催化剂即Cu(0)@UiO‑66‑NH2：N2保护下，取步骤(2)制备得到的Cu(Ⅱ)@UiO‑66‑NH2复合金属有机框架材料，向其中加入乙醇和二氯甲烷，搅拌成均匀的浊液，维持反应体系0℃下滴加NaBH4水溶液，滴加完以后，撤去冰浴，反应体系逐渐升至室温，继续搅拌0.5小时，离心分离即得负载过渡金属铜的UiO‑66‑NH2复合催化剂Cu(0)@UiO‑66‑NH2；所述步骤(1)中，ZrCl4、CH3COOH和2‑氨基对苯二甲酸的摩尔比为1:(14‑17):1；高温处理条件为：反应温度为110‑130℃，反应时间为22‑26小时；所述步骤(2)中，Cu(OAc)2的乙醇溶液的浓度为0.01‑0.03mol/L；干燥处理条件为：处理温度为70‑90℃，处理时间为10‑14小时；所述步骤(3)中，Cu(Ⅱ)@UiO‑66‑NH2复合金属有机框架材料与乙醇的质量体积比为(5‑7)mg：5ml；乙醇和二氯甲烷的体积比为1:(4‑6)，NaBH4水溶液浓度为6‑8mg/mL。