[发明专利]一种室温水相制备UiO-66型铈(IV)基金属有机框架材料的方法

权利要求书

1.一种室温水相制备UiO-66型铈IV基金属有机框架材料的方法，其特征在于，包括如下具体步骤和工艺条件：

(1)以醋酸钠作为调节剂，以硝酸铈铵和相应的有机配体作为反应原料，用于合成各种UiO-66型铈IV基金属有机框架材料的有机配体为对苯二甲酸、2-硝基对苯二甲酸、2-溴对苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸、反丁烯二酸、2,6-萘二羧酸或4,4'-联苯二羧酸；将硝酸铈铵超声分散溶解于去离子水中，得到摩尔浓度0.5～0.6M的硝酸铈铵水溶液；将有机配体与醋酸钠超声分散于去离子水中，得到有机配体与醋酸钠的混合溶液，有机配体的摩尔浓度为0.15～0.25M，醋酸钠的摩尔浓度为0.45～0.55M；

(2)室温下，将步骤(1)配制的硝酸铈铵水溶液，加入到步骤(1)配制的、在搅拌中的有机配体与醋酸钠混合溶液，离心收集，并使用N,N-二甲基甲酰胺和乙醇先后各洗涤2～4次，吹干，得到各种UiO-66型铈IV基金属有机框架材料；

步骤(2)搅拌中的有机配体与醋酸钠混合溶液，其搅拌转速为500～1500r/min；在硝酸铈铵水溶液加入到有机配体与醋酸钠混合溶液后，继续在搅拌转速为500～1500r/min反应5min～24h；

当反应时间逐渐延长到24h时，得到的UiO-66型铈IV基金属有机框架材料一直保持高晶态、均一的纳米尺寸，且不会有杂质相生成。

2.根据权利要求1所述的室温水相制备UiO-66型铈IV基金属有机框架材料的方法，其特征在于，硝酸铈铵、有机配体、醋酸钠的摩尔比例为0.5～0.6：0.15～0.25：0.45～0.55。

3.根据权利要求1所述的室温水相制备UiO-66型铈IV基金属有机框架材料的方法，其特征在于，所述的各种UiO-66型铈IV基金属有机框架材料分别为：UiO-66Ce、UiO-66Ce-NO₂、UiO-66Ce-Br、UiO-66Ce-4F、UiO-66Ce-H₂Fum、UiO-66Ce-H₂NDC或UiO-66Ce-H₂BPDC。

4.根据权利要求1所述的室温水相制备UiO-66型铈IV基金属有机框架材料的方法，其特征在于，室温为25～30℃。

5.根据权利要求1所述的室温水相制备UiO-66型铈IV基金属有机框架材料的方法，其特征在于，包括如下具体步骤和工艺条件：

(1)将0.213mmol硝酸铈铵超声分散溶解于400μL去离子水中，得到摩尔浓度0.533M的硝酸铈铵水溶液；将0.213mmol有机配体与0.598mmol醋酸钠超声分散于1.2mL去离子水中，得到有机配体与醋酸钠的混合溶液；

(2)室温下，将步骤(1)配制的硝酸铈铵水溶液，加入到步骤(1)配制的、在搅拌中的有机配体与醋酸钠混合溶液，离心收集，并使用N,N-二甲基甲酰胺和乙醇先后各洗涤3次，吹干，得到各种UiO-66型铈IV基金属有机框架材料。

6.根据权利要求5所述的室温水相制备UiO-66型铈IV基金属有机框架材料的方法，其特征在于，当UiO-66型铈IV基金属有机框架材料为UiO-66Ce时，反应15min获得UiO-66Ce的比表面积为770m²/g，反应24h获得UiO-66Ce的比表面积为716m²/g。

7.根据权利要求1所述的室温水相制备UiO-66型铈IV基金属有机框架材料的方法，其特征在于，包括如下具体步骤和工艺条件：

(1)将21.3mmol硝酸铈铵超声分散溶解于40mL去离子水中，得到摩尔浓度0.533M的硝酸铈铵水溶液；将21.3mmol有机配体与59.8mmol醋酸钠超声分散于120mL去离子水中，得到有机配体与醋酸钠的混合溶液；

(2)室温下，将步骤(1)配制的硝酸铈铵水溶液，加入到步骤(1)配制的、在搅拌中的有机配体与醋酸钠混合溶液，离心收集，并使用N,N-二甲基甲酰胺和乙醇先后各洗涤3次，吹干，得到各种UiO-66型铈IV基金属有机框架材料。

8.根据权利要求7所述的室温水相制备UiO-66型铈IV基金属有机框架材料的方法，其特征在于，当UiO-66型铈IV基金属有机框架材料为UiO-66Ce时，反应15min获得UiO-66Ce的产量为3.815g，反应24h获得UiO-66Ce的产量为6.084g。