[实用新型]一种碱性可调控金属有机骨架的制备装置

说明书

本实用新型提供一种碱性可调控金属有机骨架的制备装置，包括金属有机骨架制备单元、碱性配体制备单元、以及与二者连接的配体交换釜；金属有机骨架制备单元包括相互连接的第一储料罐、第二储料罐、第一反应室、第一洗涤室和第一收集室；碱性配体制备单元包括相互连接的第三储料罐、第四储料罐、第二反应室、第二洗涤室和第二收集室；第一收集室出料口的导管与第二收集室出料口的导管交汇，交汇处与配体交换釜顶端的入料口通过导管连通。其中，在碱性配体制备单元在合成的过程中设置有pH值反应调控装置，可以制备出规定pH值范围的碱性官能配体，并根据碱性官能配体不同从而制备出不同碱性功能的金属有机骨架。

技术领域

本实用新型属于金属有机骨架材料制备装置领域，具体涉及一种碱性可调控金属有机骨架的制备装置。

背景技术

金属有机框架材料(MOFs)通常是指金属离子或金属簇与有机配体通过自组装过程形成具有周期性无限网络结构的晶态材料，由于是无机有机的杂化体系，兼备了有机高分子和无机化合物两者的特点而显示出许多奇异的特性，广泛应用于能源生产、绿色催化等领域。最重要的是，MOFs材料具有丰富的孔道、超高比表面积和大量的可修饰位点，可以针对MOFs中引入相应官能团来实现对金属离子的固载进行设计制备其对应的最佳材料，因此MOFs材料能够广泛应用磁性、光学、吸附、分离、催化和储氢催化等领域。

据现有技术表明，将碱性官能团通过一定的方式引入到金属有机骨架中，构建功能化的金属有机骨架，可以提高金属有机骨架的使用性能；同时不同碱性功能的金属有机骨架其孔径、形貌以及可应用领域也会发生改变。但是现有技术中还未有碱功能复合金属有机骨架规模化的制备装置，并且目前采用的碱功能修饰工艺也未有碱性可调控的制备装置，由此，提出一种碱性可调控金属有机骨架的制备装置十分必要。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种碱性可调控金属有机骨架的制备装置，本装置在碱性官能配体在合成的过程中可以进行pH的调控，从而制备出规定pH值范围的碱性官能配体，并且包括一种配体交换釜，其设置有加热装置和冷却装置，两种装置在协同作用下，可以使反应在常温与高温条件下交替进行。使用本装置可以制备出碱性可调控金属有机骨架材料。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供一种碱性可调控金属有机骨架的制备装置，包括金属有机骨架制备单元、碱性配体制备单元、以及与二者连接的配体交换釜；

所述金属有机骨架制备单元包括相互连接的第一储料罐、第二储料罐、第一反应室、第一洗涤室和第一收集室；所述第一储料罐、第二储料罐出料口分别与第一反应室顶端的入料口连通，所述第一反应室底端的出料口与第一洗涤室连通，所述第一反应室出料口与配体交换釜连通，将制备的金属有机骨架固相液体输入至配体交换釜内；

所述碱性配体制备单元包括相互连接的第三储料罐、第四储料罐、第二反应室、第二洗涤室和第二收集室；所述第三储料罐、第四储料罐出料口分别与第二反应室顶端的入料口连通，所述第二反应室底端的出料口与第二洗涤室连通，所述第二反应室出料口与配体交换釜连通，将制备的碱性配体固相液体输入至配体交换釜内；

所述第一收集室出料口的导管与第二收集室出料口的导管交汇，所述交汇处与所述配体交换釜顶端的入料口通过导管连通。

优选地，所述第四储料罐与所述第二反应室连通的入料口处设置有滴加泵装置，所述第二反应室内腔设置有pH传感装置，所述滴加泵装置和pH传感装置均与外部的滴加控制单元电连接。

优选地，所述配体交换釜包括加热装置和冷却装置，所述加热装置嵌于所述配体交换釜底部的内壁中，所述冷却装置设置于所述配体交换釜的外壁。

优选地，所述配体交换釜还包括温度计时控制装置，所述加热装置和冷却装置均与温度计时控制装置连接，用于进行常温与高温交替反应控制。

优选地，所述冷却装置设有两个接口与所述配体交换釜的外界连通，用于冷却流体的输入/输出。