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【CN109828011A】一种铁基有机骨架材料MIL100(Fe)及其电化学制备方法与应用【专利】

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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910143894.2
(22)申请日 2019.02.27
(71)申请人 湖北大学
地址 430062 湖北省武汉市武昌区友谊大
道368号
(72)发明人 党雪平　张碧容　黄品　陈怀侠　
(74)专利代理机构 武汉智嘉联合知识产权代理
事务所(普通合伙) 42231
代理人 黄君军
(51)Int.Cl.
G01N 27/30(2006.01)
(54)发明名称
一种铁基有机骨架材料MIL-100(Fe)及其电
化学制备方法与应用
(57)摘要
本发明公开了一种铁基有机骨架材料MIL -
100(Fe )及其电化学制备方法与应用，所述方法
包括：(1)将三电极体系分别进行预处理，所述三
电极体系即以导电材料作为工作电极，铂电极作
为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极；(2)将三
电极体系插入含有FeCl 3·6H 2O、H 3BTC和Et 3NHCl
的DMF溶液中，在恒电位-1.1V～-2V下电沉积得
到薄膜材料，所述FeCl 3·6H 2O、H 3BTC和Et 3NHCl
三者的摩尔比为2～6：1～4：1～8；(3)将得到的
薄膜材料进行清洗烘干后即得铁基有机骨架材
料MIL -100(Fe)；该薄膜材料可用于电化学传感
器和物质的分离与富集。

权利要求书1页 说明书7页 附图7页CN 109828011 A 2019.05.31
C N 109828011
A
权　利　要　求　书1/1页CN 109828011 A
1.一种铁基有机骨架材料MIL-100(Fe)的电化学制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、将三电极体系分别进行预处理，所述三电极体系即以导电材料作为工作电极，铂电极作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极；
步骤2、将所述三电极体系插入含有FeCl3·6H2O、H3BTC和Et3NHCl的DMF溶液中，在恒电位下电沉积得到薄膜，所述FeCl3·6H2O、H3BTC和Et3NHCl三者的摩尔比为2～6：1～4：1～8；
步骤3、电沉积完后将步骤2得到的薄膜材料进行清洗并烘干，即得到铁基有机骨架材料MIL-100(Fe)。

2.如权利要求1所述的铁基有机骨架材料MIL-100(Fe)的电化学制备方法，其特征在于，所述步骤1中的导电材料工作电极为：玻碳电极或不锈钢丝。

3.如权利要求1所述的铁基有机骨架材料MIL-100(Fe)的电化学制备方法，其特征在于，所述步骤1中预处理的具体步骤为：
工作电极玻碳电极，先在湿抛光布上用水性氧化铝浆料抛光电极表面，然后依次用超纯水、丙酮和HNO3水混合物超声清洗5min；
工作电极不锈钢丝，依次用1mol/L氢氧化钠、0.5mol/L的硫酸和蒸馏水超声处理30min；
铂电极和饱和甘汞电极均用蒸馏水冲洗干净。

4.如权利要求1所述的铁基有机骨架材料MIL-100(Fe)的电化学制备方法，其特征在于，所述步骤2中所述FeCl3·6H2O、H3BTC和Et3NHCl三者的摩尔比为2：1：1～2。

5.如权利要求1所述的铁基有机骨架材料MIL-100(Fe)的电化学制备方法，其特征在于，所述步骤2中的电沉积为在恒电位-1.1V～-2V电压下进行，所述电沉积的时间为5min～30min。

6.如权利要求1所述的铁基有机骨架材料MIL-100(Fe)的电化学制备方法，其特征在于，所述步骤3中清洗的具体步骤为：依次用DMF、蒸馏水、甲醇清洗。

7.如权利要求1所述的铁基有机骨架材料MIL-100(Fe)的电化学制备方法，其特征在于，所述步骤3中所述烘干的温度为40℃～60℃，烘干时间为5～20min。

8.一种如权利要求1-7任一所述方法制得的铁基有机骨架材料MIL-100(Fe)。

9.权利要求8所述的铁基有机骨架材料MIL-100(Fe)在电化学传感中的应用，用于H2O2和NO的检测。

10.权利要求8所述的铁基有机骨架材料MIL-100(Fe)在邻苯二甲酸二乙酯和邻苯二甲酸二丁酯两种塑化剂的分离与检测中的应用。

2。

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《金属有机框架MIL-100(Fe)的结构与界面调控及其光芬顿性能研究》

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《金属有机框架MIL-100(Fe)的结构与界面调控及其光芬顿性能研究》篇一一、引言金属有机框架（MOFs）作为一种新型的多孔材料，因其独特的结构特性和优异的性能在诸多领域得到了广泛的应用。

其中，MIL-100(Fe)作为一种典型的MOFs材料，其结构与性能的研究具有重要意义。

本文将重点探讨MIL-100(Fe)的结构与界面调控，以及其光芬顿性能的研究进展。

二、MIL-100(Fe)的结构特性MIL-100(Fe)是一种具有三维开放骨架的金属有机框架材料，其结构主要由铁离子与有机连接基团构成。

该材料具有高度的孔隙率和比表面积，为吸附、分离、催化等应用提供了良好的条件。

此外，MIL-100(Fe)的骨架结构具有一定的灵活性，能够在一定程度上适应外界环境的变化。

三、界面调控研究界面调控是提高MIL-100(Fe)性能的关键手段之一。

通过调节合成过程中的反应条件、选择合适的有机连接基团等方法，可以实现对MIL-100(Fe)的界面调控。

这些调控手段可以改变材料的孔径、比表面积、表面电荷等性质，从而提高其吸附、分离、催化等性能。

此外，界面调控还可以改善MIL-100(Fe)的光芬顿性能，提高其在光催化领域的应用潜力。

四、光芬顿性能研究光芬顿反应是一种利用光能驱动的氧化还原反应，具有较高的反应活性和选择性。

MIL-100(Fe)作为一种具有光响应性的材料，其光芬顿性能的研究具有重要意义。

研究表明，通过界面调控可以提高MIL-100(Fe)的光吸收能力、电子传输效率等性质，从而增强其光芬顿性能。

此外，MIL-100(Fe)的光芬顿性能还与其孔隙结构、比表面积等性质密切相关。

通过优化这些性质，可以提高MIL-100(Fe)在光催化领域的应用效果。

五、实验方法与结果分析为了研究MIL-100(Fe)的结构与界面调控及其光芬顿性能，我们采用了多种实验方法。

首先，通过X射线衍射、扫描电镜等手段对MIL-100(Fe)的结构进行表征。

《铁基金属有机骨架NH2-MIL-101-MIL-101(FeⅡ)的制备及其催化应用》

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《铁基金属有机骨架NH2-MIL-101-MIL-101（FeⅡ）的制备及其催化应用》铁基金属有机骨架NH2-MIL-101-MIL-101（FeⅡ）的制备及其催化应用一、引言近年来，随着人们对环保和可持续性发展的日益关注，多孔材料在化学、环境科学、生物医学和材料科学等领域的应用日益广泛。

金属有机骨架（MOFs）作为一类具有高度结构多样性和性能独特性的多孔材料，已引起了科研工作者的广泛关注。

本文着重研究铁基金属有机骨架NH2-MIL-101/MIL-101（FeⅡ）的制备方法及其在催化领域的应用。

二、NH2-MIL-101/MIL-101（FeⅡ）的制备（一）材料与试剂在制备过程中，我们需要的主要原料包括铁盐、配体、溶剂和其他添加剂等。

所有试剂均需为分析纯，并在使用前进行必要的干燥处理。

（二）制备方法NH2-MIL-101/MIL-101（FeⅡ）的制备主要采用溶剂热法。

首先，将铁盐和配体按照一定比例溶解在适当的溶剂中，然后在一定温度下进行溶剂热反应，得到目标产物。

具体的反应条件和步骤需要根据实验需求进行优化。

三、NH2-MIL-101/MIL-101（FeⅡ）的结构与性能（一）结构分析通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对制备的NH2-MIL-101/MIL-101（FeⅡ）进行结构分析，结果表明其具有典型的MOF结构，且具有较高的结晶度和良好的形貌。

（二）性能评价NH2-MIL-101/MIL-101（FeⅡ）具有良好的化学稳定性和热稳定性，同时具有较大的比表面积和孔容，使其在催化、吸附、分离等领域具有广泛的应用前景。

四、NH2-MIL-101/MIL-101（FeⅡ）的催化应用（一）催化反应类型NH2-MIL-101/MIL-101（FeⅡ）可应用于多种催化反应，如烷基化、酯化、加氢等反应。

由于具有较大的比表面积和良好的化学稳定性，其能有效地提高催化反应的活性和选择性。

《金属有机框架MIL-100(Fe)的结构与界面调控及其光芬顿性能研究》范文

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《金属有机框架MIL-100(Fe)的结构与界面调控及其光芬顿性能研究》篇一一、引言金属有机框架（MOFs）作为一种新型的多孔材料，因其独特的结构特性和良好的化学稳定性，近年来在催化、吸附、分离和光电等领域展现出巨大的应用潜力。

其中，MIL-100(Fe)作为一种典型的MOFs材料，其结构与界面调控及其光芬顿性能研究具有重要的科学意义和应用价值。

本文将重点探讨MIL-100(Fe)的结构特性、界面调控方法以及其光芬顿性能的研究进展。

二、MIL-100(Fe)的结构特性MIL-100(Fe)是一种具有三维立方结构的MOFs材料，其骨架由铁离子与有机连接基团配位而成。

该材料具有较高的比表面积和丰富的活性位点，使其在催化、吸附和分离等领域具有广泛的应用前景。

MIL-100(Fe)的结构特性主要表现在以下几个方面：1. 骨架结构：MIL-100(Fe)的骨架由铁离子与有机连接基团通过配位键连接而成，形成三维立方结构。

这种结构赋予了MIL-100(Fe)较高的比表面积和良好的化学稳定性。

2. 活性位点：MIL-100(Fe)的活性位点主要来自于铁离子和有机连接基团的配位作用，这些活性位点在催化反应中起到关键作用。

3. 孔道结构：MIL-100(Fe)具有丰富的孔道结构，有利于分子在其中的传输和扩散，从而提高其催化、吸附和分离性能。

三、MIL-100(Fe)的界面调控界面调控是提高MIL-100(Fe)性能的重要手段。

通过调控界面性质，可以优化MIL-100(Fe)的催化性能、吸附性能和分离性能。

常见的界面调控方法包括表面修饰、负载其他催化剂或光敏剂等。

1. 表面修饰：通过在MIL-100(Fe)表面引入其他基团或分子，可以改变其表面性质，提高其催化活性和选择性。

例如，可以通过引入羟基、氨基等基团，提高MIL-100(Fe)的亲水性和稳定性。

2. 负载其他催化剂或光敏剂：将其他催化剂或光敏剂负载在MIL-100(Fe)上，可以拓宽其应用范围和提高其性能。

金属有机骨架MIL101材料合成及其应用研究

金属有机骨架MIL101材料合成及其应用研究

金属有机骨架MIL101材料合成及其应用研究一、本文概述随着科技的不断进步，新材料的研究与应用日益成为科学研究的热点领域。

其中，金属有机骨架（Metal-Organic Frameworks，简称MOFs）作为一种新型多孔材料，因其独特的结构和性质，在气体储存、分离、催化、药物传递等领域展现出巨大的应用潜力。

尤其是MIL101材料，作为MOFs家族中的一员，其优异的稳定性和大孔容使其成为研究焦点。

本文旨在深入探讨MIL101材料的合成方法、表征手段以及其在多个领域的应用研究进展，以期为未来MIL101材料的进一步应用提供理论支持和实践指导。

本文首先综述了MIL101材料的合成方法，包括溶剂热法、微波辅助合成、机械化学合成等，并对各种方法的优缺点进行了比较。

接着，通过射线衍射、扫描电子显微镜、氮气吸附等手段对合成出的MIL101材料进行表征，以确保其结构和性质的准确性。

在此基础上，本文重点分析了MIL101材料在气体储存与分离、催化、药物传递等领域的应用研究进展，总结了其在实际应用中的优势和挑战。

本文展望了MIL101材料未来的研究方向和应用前景，以期推动该领域的发展。

二、MIL101材料的合成方法金属有机骨架（MOFs）是一类由金属离子或金属离子簇与有机配体通过配位键连接形成的多孔晶体材料。

MIL101，作为MOFs家族中的一员，因其独特的结构和性质，在气体存储、分离、催化等多个领域表现出广阔的应用前景。

本章节将详细介绍MIL101材料的合成方法。

MIL101的合成通常涉及溶剂热法，这是一种在溶剂中加热反应混合物以促进晶体生长的方法。

将所需的金属盐和有机配体按照特定的摩尔比例溶解在适当的溶剂中，如N,N-二甲基甲酰胺（DMF）或二甲基亚砜（DMSO）。

随后，将混合溶液转移到密封的反应釜中，在高温（通常为200-250℃）下进行反应。

在反应过程中，金属离子与有机配体通过配位作用自组装形成MIL101晶体。