溶液的pH值,有助于模塊I中MOFs晶種、模塊II中MOFs晶體的生成與生長。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明方法采用的三模塊微通道反應器的結構示意圖;
其中1、2是模塊I的進料口,3是模塊I的出料口,4、5是模塊II的進料口,6是模塊II的出料口,7、8是模塊III的進料口,9是模塊III的出料口。
[0018]圖2是本發明方法實施例1-6與比較例1-3合成樣品的XRD圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合實施例和比較例對本發明作進一步的說明,但本專利的保護范圍并不受實施例的限制。下述實施例和比較例中所述試劑和材料,如無特殊說明,均可從商業途徑獲得。
[0020]本發明實施例采用的是三模塊微通道反應器,如附圖1所示。具體流程是將金屬前驅體溶解于有機溶劑中形成溶液A,將有機配體溶解于有機溶劑中形成溶液B,兩者按照一定的流速由進料口 1、2進入模塊I中混合反應,在一定溫度、壓力下形成含有MOFs晶種的料液,從出料口 3流出按照一定的流速從進料口 4進入模塊II中,與進料口 5進入的B溶液混合反應,在一定溫度、壓力下生成MOFs材料,反應結束后,從模塊II的出料口 6流出按照一定的流速從進料口 7進入模塊III,與進料口 8進入的有機溶劑C混合反應,在一定溫度、壓力下進行MOFs材料溶劑活化反應,最后由出料口 9排出。
[0021]本發明實施例采用的微通道反應器是市售的微通道反應器,反應器的材質不銹鋼,結構為心型,反應器內徑為10-2000微米。
[0022]本發明實施例所述反應溶液的輸送設備為高壓輸液栗,采用305SFM01 III型,壓力范圍0-6000psi,流量控制精度為0.2%,流速范圍0.001-5ml/min。
[0023]實施例1 將12.1g三水合硝酸銅溶解于500ml乙醇中形成A液,將10.5g均苯三甲酸溶解于500ml乙醇中形成B液。A液的流速為5 μ 1/min,由進料口 I送入模塊I中,同時B液的流速為5 μ 1/min,由進料口 2注入模塊I中,其中模塊I的溫度為40°C,壓力為0.1MPa, A液與B液在模塊I中均勻混合生成含有Cu-MOFs晶種的料液,停留時間是180s。含有Cu-MOFs晶種的料液由進料口 4送入微通道反應器模塊11,其流速為10 μ 1/min,將剩余的B液以流速為5 μ 1/min由進料口 5送入微通道反應器模塊II中,其中模塊II的溫度為80°C,壓力為0.1MPa,停留時間是200s。反應一定時間后,產物料液由進料口 7送入模塊III中,其流速為15 μ 1/min,與由進料口 8注入的有機溶劑C混合反應,有機溶劑C的流速是100 μ I/min,其中模塊III的溫度為100°C,壓力為0.1MPa,停留時間是300s。反應結束后,收集產物Cu-MOFs懸濁液,進行離心,固體用乙醇洗滌,在100°C下干燥24h。經XRD表征顯示該樣品為Cu-MOFs材料,獲得的產品平均粒徑為8 μ m,比表面積為1835m2/g。
[0024]實施例2
將121g三水合硝酸銅溶解于500ml乙醇中形成A液,將210g均苯三甲酸溶解于500ml乙醇中形成B液。A液的流速為200 μ 1/min,由進料口 I送入模塊I中,同時B液的流速為200 μ 1/min,由進料口 2注入模塊I中,其中模塊I的溫度為70°C,壓力為1.0MPa,A液與B液在模塊I中均勻混合生成含有Cu-MOFs晶種的料液,停留時間是30s。含有Cu-MOFs晶種的料液由進料口 4送入微通道反應器模塊II,其流速為400 μ 1/min,將剩余的B液以流速為200 μ 1/min由進料口 5送入微通道反應器模塊II中,其中模塊II的溫度為150°C,壓力為IMPa,停留時間是60s。反應一定時間后,產物料液由進料口 7送入模塊III中,其流速為600 μ 1/min,與由進料口 8注入的有機溶劑C混合反應,有機溶劑C的流速是500 μ I/min,其中模塊III的溫度為150°C,壓力為1.0MPa,停留時間是60s。反應結束后,收集產物Cu-MOFs懸濁液,進行離心,固體用乙醇洗滌,在100°C下干燥24h。經XRD表征顯示該樣品為Cu-MOFs材料,獲得的產品平均粒徑為7 μπι,比表面積為1912m2/g。
[0025]實施例3
將60.5g三水合硝酸銅溶解于500ml乙醇中形成A液,將105g均苯三甲酸溶解于500ml乙醇中形成B液。A液的流速為100 μ 1/min,由進料口 I送入模塊I中,同時B液的流速為100 μ 1/min,由進料口 2注入模塊I中,其中模塊I的溫度為60°C,壓力為0.5MPa,A液與B液在模塊I中均勻混合生成含有Cu-MOFs晶種的料液,停留時間是120s。含有Cu-MOFs晶種的料液由進料口 4送入微通道反應器模塊II,其流速為200 μ 1/min,將剩余的B液以流速為100 μ 1/min由進料口 5送入模塊II中,其中模塊II的溫度為120°C,壓力為0.5MPa,停留時間是150s。反應一定時間后,產物料液由進料口 7送入模塊III中,其流速為300 μ I/min,與由進料口 8注入的有機溶劑C混合反應,有機溶劑C的流速是300 μ 1/min,其中模塊III的溫度為120°C,壓力為0.5MPa,停留時間是180s。反應結束后,收集產物Cu-MOFs懸濁液,進行離心,固體用乙醇洗滌,在100°C下干燥24h。經XRD表征顯示該樣品為Cu-MOFs材料,獲得的產品平均粒徑為5 μπι,比表面積為1970m2/g。
[0026]實施例4
處理流程及操作條件與實施例1相同,不同之處在于:向溶液B液中加入鹽酸調節反應體系的PH值為4。反應結束后,收集Cu-MOFs懸濁液,進行離心,固體用乙醇洗滌,在100°C下干燥24h。經XRD表征顯示該樣品為Cu-MOFs材料,獲得的產品平均粒徑為7.3 μ m,比表面積為1895m2/g。
[0027]實施例5
處理流程及操作條件與實施例2相同,不同之處在于:向B液中加入醋酸調節反應體系的PH值為5。反應結束后,收集負載金屬的Cu-MOFs懸濁液,進行離心,用乙醇洗滌,在100°C下干燥24h。經XRD表征顯示該樣品為Cu-MOFs材料,獲得的產品平均粒徑為6.5 μπι,比表面積為1946m2/g。
[0028]實施例6
將62.5g五水合硫酸銅溶解于500ml去離子水中形成A液,108g的2,6-萘二羧酸溶解于500ml甲醇中形成B液。A液的流速為100 μ 1/min,由進料口 I送入模塊I中,同時B液的流速為ΙΟΟμΙ/min,由進料口 2注入模塊I中,其中模塊I的溫度為60 °C,壓力為
0.5MPa,A液與B液在模塊I中均勻混合生成含有Cu-MOFs晶種的料液,停留時間是120s。含有Cu-MOFs晶種的料液由進料口 4送入微通道反應器模塊II,其流速為200 μ 1/min,將剩余的B液以流速為100 μ 1/min由進料口 5送入微通道反應器模塊II中,其中模塊II的溫度為120°C,壓力為1.0MPa,停留時間是150s。反應一定時間后,產物料液由進料口 7送入模塊III中,其流速為300 μ 1/min,與由進料口 8注入的有機溶劑C混合反應,有機溶劑C的流速是300 μ 1/min,其中模塊III的溫度為120°C,壓力為0.5MPa,停留時間是180s。反應結束后,收集產物Cu-MOFs懸濁液,進行離心,固體用乙醇洗滌,在100°C下干燥24h。經XRD表征顯示該樣品為Cu-MOFs材料,獲得的產品平均粒徑為6.8 μπι,比表面積為1810m2/g。
[0029]實施例7
將74.5g硝酸鋅溶解于500ml甲醇中形成A液,83g對苯二甲酸溶解于500ml異丙醇中形成B液。A液的流速為100 μ 1/min,由進料口 I送入模塊I中,同時B液的流速為100 μ I/min,由進料口 2注入模塊I中,其中模塊I的溫度為60°C,壓力為0.5MPa,A液與B液在模塊I中均勻混合