[发明专利]贵金属基二维金属有机框架复合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种贵金属基二维金属有机框架复合物及其制备方法，所述复合物主要由二维金属有机框架和贵金属颗粒组成，二维金属有机框架质量份数为88～92份，贵金属颗粒的质量份数为8～12份；所述贵金属基二维金属有机框架复合物通过两步反应，先由水热法合成二维金属有机框架材料，再进一步与贵金属金属复合制备得到。所述贵金属基二维金属有机框架复合物能够作为催化剂应用于α，β‑不饱和醛的催化氢化反应。本发明具有复合物结构简单、原理明确，制备方法简单可控、条件温和，应用于催化氢化反应时选择效果好的优点。

技术领域

本发明属于复合材料领域，尤其涉及一种二维金属有机框架复合物的制备方法。

背景技术

α,β-不饱和醛经氢化后可以得到三种不同的氢化产物，这些产物是精细化工领域的重要中间体，在香料和医药领域均有广泛应用。

α,β-不饱和醛氢化主要包含催化氢化和氢转移两个过程。在催化氢化过程中，传统的催化剂一般选择Pt,Pd,Ru等贵金属或是Co，Ni等过渡金属的纳米颗粒，这些催化剂的活性都比较强，C＝O双键和C＝C双键都会发生加氢反应，其中C＝C双键在热动力学意义上更易发生加成反应，所以想要得到预期的单一产物比较困难。在氢转移过程中，目前工业上α,β-不饱和醛的选择性还原通常需要一定温度和压力的氢气进行选择性加氢，存在很大的安全问题，所以其他的氢供体开始慢慢取代高压氢气成为α,β-不饱和醛氢化过程中新的氢源，这些氢供体一般通过自还原或催化脱氢来提供反应所需的氢。但这些氢供体一般需要较高的温度才能完成氢转移的过程，在一定程度上限制了其使用和推广。

所以如何在温和的条件下调控α,β-不饱和醛的氢化反应的化学选择性仍旧是一项不小的挑战。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种贵金属基二维金属有机框架复合物及其制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种贵金属基二维金属有机框架复合物，主要由二维金属有机框架和复合在其中的贵金属颗粒组成，在所述复合物中二维金属有机框架质量份数为88～92份，贵金属颗粒的质量份数为8～12份。

上述技术方案的设计思路在于：充分利用贵金属优良的催化性能的同时，选择二维金属有机框架将贵金属颗粒限域在框架孔道和表面，通过空间效应来影响各类反应中各官能团、原子和化学键之间的碰撞概率，提升反应的选择性，预期该技术方案制备的复合物可用于催化领域。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述二维金属有机框架的结构为Zr₁₂(μ₃-O)₈(μ₃-OH)₈(μ₂-OH)₆(BPYDC)₉，所述贵金属颗粒为Pt金属颗粒。上述二维金属有机框架具有多孔结构，能够有效地分散金属纳米颗粒，同时还具备良好的耐酸碱性；同时，Pt金属则一直是贵金属催化领域的研究热点，其独特的外围电子结构决定了其催化的效果，故本发明选择Pt金属配合二维金属有机框架，既充分发挥了Pt的催化能力，又将Pt限域分散于二维金属有机框架中，利用金属有机框架的物理化学性能保证复合物的稳定性，使其产生可期待的催化选择性。

一种贵金属基二维金属有机框架复合物的制备方法，包括以下具体操作步骤：

(1)准备原料，将金属盐和有机配体分散于有机溶液中，在水热条件下进行反应，除去液体后得到二维金属有机框架；

(2)将步骤(1)得到的二维金属有机框架与含贵金属无机化合物进行复合反应，得到贵金属基二维金属有机框架复合物。