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专利号: 2022110526836
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种双金属修饰卟啉基MOF催化剂的应用,其特征在于:以所述双金属修饰卟啉基MOF催化剂作为光催化剂选择性催化还原硝基苯化合物,生成相应的苯胺;

所述双金属修饰卟啉基MOF催化剂是利用中‑四(4‑羧基苯基)卟啉的中心环和外围羧基的活性位点,定向诱导金属的配位,具体包括如下步骤:S1:铜修饰卟啉中心环MOF的制备

以中‑四(4‑羧基苯基)卟啉为有机配体,硝酸铜为铜源,将适量的中‑四(4‑羧基苯基)卟啉和硝酸铜溶解在N,N‑二甲基甲酰胺溶液中,超声后得到均匀的混合溶液,之后置于试管中在合适的温度下进行冷凝回流反应,机械搅拌反应3h后冷却至室温,经过离心、洗涤和真空干燥处理后得到铜修饰的卟啉MOF晶体;

S2:铜镓双金属修饰卟啉MOF的制备

以S1制备的铜修饰的卟啉MOF为有机配体,三价镓离子为金属源,将适量的铜修饰的卟啉MOF、金属源和聚乙烯吡咯烷酮溶解在N,N‑二甲基甲酰胺和酸的混合溶液中,超声后得到均匀的混合溶液,之后置于鼓风干燥箱中在合适的温度下反应12h,冷却至室温后,经离心、洗涤和真空干燥处理后得到紫色的铜镓双金属修饰的卟啉MOF晶体;

S3:铜铋双金属修饰卟啉MOF的制备

以S1制备的铜修饰的卟啉MOF为有机配体,三价铋离子为金属源,将适量的铜修饰的卟啉MOF、金属源和聚乙烯吡咯烷酮溶解在N,N‑二甲基甲酰胺和酸的混合溶液中,超声后得到均匀的混合溶液,之后置于鼓风干燥箱中在合适的温度下反应12 h,冷却至室温后,经离心、洗涤和真空干燥处理后得到紫色的铜铋双金属修饰的卟啉MOF晶体;

S4:铜铟双金属修饰卟啉MOF的制备

以S1制备的铜修饰的卟啉MOF为有机配体,三价铟离子为金属源,将适量的铜修饰的卟啉MOF、金属源和聚乙烯吡咯烷酮溶解在N,N‑二甲基甲酰胺和酸的混合溶液中,超声后得到均匀的混合溶液,之后置于鼓风干燥箱中在合适的温度下反应12 h,冷却至室温后,经离心、洗涤和真空干燥处理后得到紫色的铜铟双金属修饰的卟啉MOF晶体。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:

所述硝基苯化合物包括甲基硝基苯、甲氧基硝基苯、乙基硝基苯、氯取代硝基苯、氟取代硝基苯、氰基取代硝基苯、溴取代硝基苯或氨基取代硝基苯;所有取代基硝基苯均包括邻位、间位或对位。

3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:

所述双金属修饰卟啉基MOF催化剂为铜镓双金属修饰卟啉MOF、铜铋双金属修饰卟啉MOF或铜铟双金属修饰卟啉MOF。

4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:

使用10W白光灯作为照射源,在室温下,以水合肼为氢供体,甲醇作为溶剂,使用双金属修饰卟啉基MOF催化剂催化还原硝基苯化合物。

5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于:

水合肼的用量为0.5‑1.5 mmol,硝基苯化合物的用量为0.2‑1 mmol,甲醇用量为4‑10 mL,催化剂的用量为2‑5 mg,光照时间为3‑10 h。

6.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:

S1中,中‑四(4‑羧基苯基)卟啉用量为80‑100 mg,硝酸铜用量为60‑70 mg,N  ,N‑二甲基甲酰胺的用量为30‑100 mL。

7.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:

S2中,铜修饰的卟啉MOF的用量为40‑60 mg,三价镓离子为氯化镓、硝酸镓中的一种并且其用量为30‑50 mg,聚乙烯吡咯烷酮的用量为10‑30 mg;所述酸为硝酸、盐酸、硫酸、乙酸、醋酸、三氟乙酸中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:

S3中,铜修饰的卟啉MOF的用量为40‑60 mg,三价铋离子为氯化铋、硝酸铋中的一种并且其用量为40‑60 mg,聚乙烯吡咯烷酮的用量为10‑30 mg;所述酸为硝酸、盐酸、硫酸、乙酸、醋酸、三氟乙酸中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:

S4中,铜修饰的卟啉MOF的用量为40‑60 mg,三价铟离子为氯化铟、硝酸铟中的一种并且其用量为50‑70 mg,聚乙烯吡咯烷酮的用量为10‑30 mg;所述酸为硝酸、盐酸、硫酸、乙酸、醋酸、三氟乙酸中的任意一种。