EPPS)溶液各lOOmL，混合后轉入350mL的合成釜內，使用鹽酸調節pH = 1，放入30°C烘箱內，靜置72h。合成完成后，產物經過過濾分離、洗滌，真空干燥處理得到。采用熱重-差熱手段結合XRD表征得知:氮氣氣氛下，該材料能穩定至235°C ;使用Micromeritics ASAP2010物理吸附儀測定樣品的比表面積，測試前將樣品在110°C下真空處理3h以上，使真空度達到106torr左右，再在液氮溫度下(_196°C)下進行測試，比表面積采用BET方程計算。氮氣吸附脫附實驗表明該材料比表面為92m2/g。
[0041]實施例9:
[0042]配置0.01mol/L的BaCl2溶液和0.015mol/L的4-(2-羥乙基)_1_哌嗪丙磺酸(HEPPS)溶液各lOOmL，混合后轉入350mL的合成釜內，使用鹽酸調節pH = 2，放入30°C烘箱內，靜置72h。合成完成后，產物經過過濾分離、洗滌，真空干燥處理得到。采用熱重-差熱手段結合XRD表征得知:氮氣氣氛下，該材料能穩定至265°C ;使用Micromeritics ASAP2010物理吸附儀測定樣品的比表面積，測試前將樣品在110°C下真空處理3h以上，使真空度達到106torr左右，再在液氮溫度下(_196°C)下進行測試，比表面積采用BET方程計算。氮氣吸附脫附實驗表明該材料比表面為89m2/g。
[0043]實施例10:
[0044]配置0.01mol/L的BaCl2溶液和0.01mol/L的4-(2-羥乙基)_1_哌嗪丙磺酸(HEPPS)溶液各lOOmL，混合后轉入350mL的合成釜內，使用鹽酸調節pH = 3，放入30°C烘箱內，靜置72h。合成完成后，產物經過過濾分離、洗滌，真空干燥處理得到。采用熱重-差熱手段結合XRD表征得知:氮氣氣氛下，該材料能穩定至265°C ;使用Micromeritics ASAP2010物理吸附儀測定樣品的比表面積，測試前將樣品在110°C下真空處理3h以上，使真空度達到106torr左右，再在液氮溫度下(_196°C)下進行測試，比表面積采用BET方程計算。氮氣吸附脫附實驗表明該材料比表面為69m2/g。
[0045]實施例11:
[0046]配置0.015mol/L的BaCl2溶液和0.01mol/L的4-(2-羥乙基)_1_哌嗪丙磺酸(HEPPS)溶液各lOOmL，混合后轉入350mL的合成釜內，使用鹽酸調節pH = 0，放入30°C烘箱內，靜置72h。合成完成后，產物經過過濾分離、洗滌，真空干燥處理得到。采用熱重-差熱手段結合XRD表征得知:氮氣氣氛下，該材料能穩定至265°C ;使用Micromeritics ASAP2010物理吸附儀測定樣品的比表面積，測試前將樣品在110°C下真空處理3h以上，使真空度達到106torr左右，再在液氮溫度下(_196°C)下進行測試，比表面積采用BET方程計算。氮氣吸附脫附實驗表明該材料比表面為112m2/g。
[0047]實施例12:
[0048]配置0.0lmol/L的BaCl2溶液和0.015mol/L的4-(2-羥乙基)_1_哌嗪丙磺酸(HEPPS)溶液各lOOmL，混合后轉入350mL的合成釜內，使用鹽酸調節pH = 0，放入30°C烘箱內，靜置72h。合成完成后，產物經過過濾分離、洗滌，真空干燥處理得到。采用熱重-差熱手段結合XRD表征得知:氮氣氣氛下，該材料能穩定至265°C ;使用Micromeritics ASAP2010物理吸附儀測定樣品的比表面積，測試前將樣品在110°C下真空處理3h以上，使真空度達到106torr左右，再在液氮溫度下(_196°C)下進行測試，比表面積采用BET方程計算。氮氣吸附脫附實驗表明該材料比表面為135m2/g。
[0049]實施例13:
[0050]配置0.01mol/L的BaCl2溶液和0.03mol/L的4-(2-羥乙基)_1_哌嗪丙磺酸(HEPPS)溶液各lOOmL，混合后轉入350mL的合成釜內，使用鹽酸調節pH = 0，放入50°C烘箱內，靜置72h。合成完成后，產物經過過濾分離、洗滌，真空干燥處理得到。采用熱重-差熱手段結合XRD表征得知:氮氣氣氛下，該材料能穩定至265°C ;使用Micromeritics ASAP2010物理吸附儀測定樣品的比表面積，測試前將樣品在110°C下真空處理3h以上，使真空度達到106torr左右，再在液氮溫度下(_196°C)下進行測試，比表面積采用BET方程計算。氮氣吸附脫附實驗表明該材料比表面為125m2/g。
[0051]實施例14:
[0052]配置0.01mol/L的BaCl2溶液和0.02mol/L的4-(2-羥乙基)_1_哌嗪丙磺酸(HEPPS)溶液各lOOmL，混合后轉入350mL的合成釜內，使用鹽酸調節pH = 0，放入30°C烘箱內，靜置72h。合成完成后，產物經過過濾分離、洗滌，真空干燥處理得到。采用熱重-差熱手段結合XRD表征得知:氮氣氣氛下，該材料能穩定至265°C ;使用Micromeritics ASAP2010物理吸附儀測定樣品的比表面積，測試前將樣品在110°C下真空處理3h以上，使真空度達到106torr左右，再在液氮溫度下(_196°C)下進行測試，比表面積采用BET方程計算。氮氣吸附脫附實驗表明該材料比表面為112m2/g。
[0053]實施例15:
[0054]配置0.01mol/L的BaCl2溶液和0.015mol/L的1，4-哌嗪二乙磺酸溶液各lOOmL，混合后轉入350mL的合成釜內，使用鹽酸調節pH = 1，放入100°C的烘箱內，靜置24h。合成完成后，產物經過過濾分離、洗滌，真空干燥處理得到。采用熱重-差熱手段結合XRD表征得知:氮氣氣氛下，該材料能穩定至285°C ;使用Micromeritics ASAP 2010物理吸附儀測定樣品的比表面積，測試前將樣品在110°C下真空處理3h以上，使真空度達到10 6torr左右，再在液氮溫度下(-196Γ)下進行測試，比表面積采用BET方程計算。氮氣吸附脫附實驗表明該材料比表面為72m2/g。
[0055]實施例16:
[0056]配置0.0lmol/L的BaCl2溶液和0.03mol/L的1，4-哌嗪二乙磺酸溶液各lOOmL，混合后轉入350mL的合成釜內，使用鹽酸調節pH = 1，放入100°C烘箱內，靜置24h。合成完成后，產物經過過濾分離、洗滌，真空干燥處理得到。采用熱重-差熱手段結合XRD表征得知:氮氣氣氛下，該材料能穩定至285°C ;使用Micromeritics ASAP 2010物理吸附儀測定樣品的比表面積，測試前將樣品在110°C下真空處理3h以上，使真空度達到10 6torr左右，再在液氮溫度下(-196Γ)下進行測試，比表面積采用BET方程計算。氮氣吸附脫附實驗表明該材料比表面為106m2/g。
[0057]實施例17:
[0058]配置0.03mol/L的BaCl2溶液和0.0lmol/L的1，4-哌嗪二乙磺酸溶液各lOOmL，混合后轉入350mL的合成釜內，使用鹽酸調節pH = 1，放入100°C烘箱內，靜置24h。合成完成后，產物經過過濾分離、洗滌，真空干燥處理得到。采用熱重-差熱手段結合XRD表征得知:氮氣氣氛下，該材料能穩定至285°C ;使用Micromeritics ASAP 2010物理吸附儀測定樣品的比表面積，測試前將樣品在110°C下真空處理3h以上，使真空度達到10 6torr左右，再在液氮溫度下(-196Γ)下進行測試，比表面積采用BET方程計算。氮氣吸附脫附實驗表明該材料比表面為96m2/g。
【主權項】
1.一種鋇基金屬有機骨架材料的制備方法，其特征在于: 1)于O?100°C溫度下，將含有Ba2+的鹽類化合物與1，4-哌嗪二乙磺酸(PIPES)及其衍生物和其鹽類化合物中的一種或兩種以上分別溶解于水中形成溶液； 2)將上述溶液置于帶有聚四氟乙烯內襯的合成釜中，向其中加入鹽酸調解pH= O?6，密閉，在O?200°C條件下，靜置0.5?200h，晶化結束后，將沉淀物過濾分離、洗滌、干燥得到產物為鋇基金屬有機骨架材料。2.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于: 混合后的溶液中Ba2+離子濃度為0.001?2.0mol/L，優選濃度為0.01?1.0moI/L ; 混合后的溶液中1，4-哌嗪二乙磺酸(PIPES)及其衍生物和其鹽類化合物中的一種或二種以上的濃度為0.001?2.0mol/L，優選濃度為0.01?1.0mol/L。3.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述的含Ba2+的鹽類化合物為氯化鋇、硝酸鋇或三氟甲磺酸鋇中的一種或二種以上； 所述的1，4-哌嗪二乙磺酸(PIPES)衍生物及其鹽類化合物為1，4-哌嗪二乙磺酸，I,4-哌嗪二乙磺酸半鈉鹽，I, 4-哌嗪二乙磺酸單鈉鹽，I, 4-哌嗪二乙磺酸二鈉鹽，I, 4-哌嗪二乙磺酸二鉀鹽(PIPES-K2), 4-(2-羥乙基)-1-哌嗪丙磺酸(HEPPS)或哌嗪-N，N’-二(2-羥基丙磺酸)倍半鈉鹽中的一種或二種以上。4.按照權利要求3所述的制備方法，其特征在于: 所述的含Ba2+的鹽類化合物優選為氯化鋇； 所述的1，4-哌嗪二乙磺酸(PIPES)及其衍生物和其鹽類化合物優選為1，4-哌嗪二乙磺酸，I, 4-哌嗪二乙磺酸二鈉鹽或4- (2-羥乙基)-1-哌嗪丙磺酸(HEPPS)中的一種或二種以上。5.按照權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于: 混合后的溶液中，Ba2+離子與1，4-哌嗪二乙磺酸(PIPES)及其衍生物和其鹽類化合物的摩爾比例為1:10?10:1 ; 或優選的，混合后的溶液中，Ba2+離子與1，4-哌嗪二乙磺酸(PIPES)及其衍生物和其鹽類化合物的摩爾比例為1:3?3:1。6.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于: 步驟I)中，優選混合溫度為O?30°C ； 步驟2)中，優選靜置溫度為O?160 °C，優選靜置時間為0.5?48h。7.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟2)中，晶化結束后，將沉淀物過濾分離，使用pH = O?6的鹽酸溶液清洗鋇基金屬有機骨架材料至濾液中不含Ba'8.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于: 所述的鋇基金屬有機骨架材料的比表面積通過氮氣吸附脫附實驗表明在90?130m2/
【專利摘要】本發明涉及一種鋇基金屬有機骨架材料的制備方法，將含有Ba2+的鹽類化合物與1,4-哌嗪二乙磺酸(PIPES)及其衍生物和其鹽類化合物中的一種或兩種以上分別溶解于水中形成溶液后混合，向溶液中加入的鹽酸，調節PH＝0-6，將該混合溶液置于合成釜中，密閉，靜置于0～200℃溫度下，0.5～200h，晶化結束后將沉淀物分離、洗滌、干燥制得該鋇基金屬有機骨架材料。該材料具有熱穩定性好、耐強酸、比表面積大，在催化，氣體分離，離子選擇性吸附富集等領域具有潛在應用。
【IPC分類】B01J20/30, B01D53/02, C07D295/088, B01J20/22, B01J20/28
【公開號】CN105669593
【申請號】
【發明人】王峰, 張超鋒, 徐杰, 張曉辰, 張哲 , 陳海軍, 王敏, 王業紅
【申請人】中國科學院大連化學物理研究所
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2014年11月19日