新材料及其应用

本发明公开了一种双功能介孔锆基有机骨架材料的制备方法及其应用，涉及催化剂制备领域。该制备方法包括以下步骤：2‑氨基对苯二甲酸和水杨醛反应得到2‑(2‑羟基苄叉氨基)对苯二甲酸；所述2‑(2‑羟基苄叉氨基)对苯二甲酸和钴盐反应得到Co(II)‑NO‑BDC；锆盐、2‑磺酸基对苯二甲酸和所述Co(II)‑NO‑BDC在含有F127的溶液中反应得到Co(III)/SO3H‑mUIO‑66，即为所述双功能介孔锆基有机骨架材料。本发明制备的双功能介孔锆基有机骨架材料，不仅具有Bronsted酸活性中心，还具有催化活性位的Co(III)，其在水介质炔烃水合反应中具有较好的催化性能，且可以重复使用多次。

炔烃水合生成甲基酮的反应在有机合成中非常重要，该反应不会产生废物，反应物原子的利用率效率可以达到100％，该反应符合绿色化学的要求。传统的炔烃水合反应通常需要酸性介质和HgO‑H2SO4或HgO‑BF3催化剂。然而，汞盐的高毒性导致的环境问题限制了它们的大规模使用。目前人们已经研究了一些低毒和高活性的金属催化剂，如含Pt、Fe、Pd、Ir、Ag、Au、Ru，以取代Hg(II)催化剂。这些催化剂虽然具有较好的催化效率，但是这些催化剂中大多数催化剂是均相催化剂且反应体系中需要添加额外的酸性介质，因此存在着难分离、难回收和难重复使用等问题。

本发明公开了以下技术效果：

金属有机骨架材料MOFs是由无机金属或簇与有机配体自组装形成的具有高的比表面积，有序孔结构，孔道尺寸可调的化学可修饰材料。其中具有超高稳定性的锆基MOFs材料Uio‑66，抗水性好、抗酸性强以及热稳定性高。本申请以F127为模板剂，2‑磺酸基对苯二甲酸和Co(II)修饰的对苯二甲酸(Co(II)‑NO‑BDC)为配体与氯化锆作用，KClO4为氧化剂，制得一种具有介孔结构的双功能锆基MOFs材料，Co(III)/SO3H‑mUIO‑66，孔体积为3 ‑1 2 ‑10.95cm·g ，BET比表面积为915m·g 。其不仅具有Bronsted酸活性中心，还具有具有催化活性位的Co(III)。其在水介质炔烃水合反应中不仅显示了较好的催化性能，且可以重复使用多次。