金属有机骨架材料、其制备方法及其用途
【专利摘要】本发明是关于一种金属有机骨架材料、其制备方法及其用途。该金属有机骨架材料具有M(OH)(L)的化学式。其中，M为三价铝离子，L为4，4′-二苯醚二甲酸或4，4′-二苯乙烯二羧酸的双芽配位基。金属有机骨架材料的制备方法包含将三价铝盐、双芽配位基掺混形成一溶液，并将溶液加热以制备金属有机骨架材料。金属有机骨架材料可用于吸附气体。
【专利说明】金属有机骨架材料、其制备方法及其用途
【技术领域】
[0001] 本发明是关于一种金属有机骨架材料、其制备方法及其用途，特别是一种具有三 价铝离子及双芽配位基的金属有机骨架材料、其制备方法及其用途。
【背景技术】
[0002] 金属有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks, MOFs)是近年来迅速发展的有 机-无机配位聚合物。一般来说，金属有机骨架材料是由中心金属与有机配位基所键结而 成。并且，根据金属有机骨架材料内的中心金属与有机配位基的堆叠方式，金属有机骨架材 料还可进一步区分出一维、二维以及三维排列的种类。
[0003] 金属有机骨架材料是一种多孔性材料。一般来说，多孔性材料由于具有较多的孔 洞、较大的比表面积，因而常被应用在气体吸附、气体分离、催化、感测元件等领域，特别是 在二氧化碳与氢气的吸附与储存的领域。举例来说，使用者可将多孔性材料设置在二氧化 碳的排放处，藉以吸附二氧化碳，以减少二氧化碳对环境的影响。另一方面，多孔性材料也 可作为氢气储存材料，藉以取代透过钢瓶来储存液化氢气的方式。
[0004] 相比于其它种类的多孔性物质，金属有机骨架材料具有结构变化多样的优点。因 此，使用者可根据其需求来调整金属有机骨架材料的组成与孔洞大小。此外，在应用层面 上，金属有机骨架材料在低压时即具有较高的气体吸附量，并且金属有机骨架材料还具有 快速的气体吸脱附速率、环境友善性以及合成步骤简易等优点。因此，无论在二氧化碳的吸 附或者是氢气的储存，金属有机骨架材料都备受期待。
[0005] 以目前的金属有机骨架材料而言，大部分是使用过渡金属（例如：锌、钴、铜、镍… 等）作为中心金属。举例来说，由锌与l，4-benzenedicarboxylic acid所组成的M0F-5,在 常温常压（298K / Ibar)下具有约5wt%的二氧化碳吸附量，但是M0F-5的结构对水气极为 敏感，在低湿度环境下即会失去结晶性。或者，以由锌与l，3,5_benzenetribenzoic acid 所组成的M0F-177而言，虽然M0F-177在高压时可吸附大量的二氧化碳，然而材料放置在一 般环境中三天后就会瓦解。
[0006] 也就是说，以过渡金属为中心的金属有机骨架材料在耐热或抗水气等方面仍有相 当的改善空间。此外，由于过渡金属对环境较不友善，因而也需要额外的程序来处理使用后 的过渡金属。
【发明内容】
[0007] 本发明是关于一种金属有机骨架材料、其制备方法及其用途，藉以提升金属有机 骨架材料的耐热性及抗水气的能力，并且解决现有技术中需要额外的程序来处理对环境不 友善的过渡金属的问题。
[0008] 本发明一实施例所揭露的金属有机骨架材料，具有公式1的化学式。M(OH) (L)(公 式1)。其中，M为三价铝离子，L为4,4'-二苯醚二甲酸或4,4'-二苯乙烯二羧酸的双 芽配位基。
[0009] 本发明一实施例所揭露的金属有机骨架材料的制备方法，包含以下步骤。提供多 个三价铝盐。提供多个双芽配位基。掺混多个三价铝盐、多个双芽配位基与一溶剂形成一 溶液，双芽配位基为4,4'-二苯醚二甲酸或4,4'-二苯乙烯二羧酸。加热溶液，使多个 三价铝盐与多个双芽配位基形成一金属有机骨架材料。
[0010] 本发明一实施例所揭露的金属有机骨架材料的用途，其是用于吸附气体。
[0011] 根据本发明实施例所揭露的金属有机骨架材料、其制备方法及其用途，由于是使 用铝与双芽配位基来制备金属有机骨架材料，而不需使用过渡金属，因而对环境较为友善。 另一方面，由于铝跟双芽配位基之间的配位共价键具有较强的键能，并且所形成的金属有 机骨架材料具有特殊的晶系、空间群以及在X光衍射光谱上具有特殊的峰值，因而本实施 例的金属有机骨架材料具有较强的结构，而可在300°c的高温下稳定存在。其次，由于本发 明实施例所揭露的金属有机骨架材料具有上述的结构特性，因而具有较好的抵抗水气的能 力。借此，本发明除了可大幅提升金属有机骨架材料的耐热性及抗水气的能力，还解决了现 有技术中需要额外的程序来处理对环境不友善的过渡金属的问题。
[0012] 以上的关于本
【发明内容】
的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明 的原理，并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为根据本发明一实施例所揭露的金属有机骨架材料的制备方法的流程图。
[0014] 图2A为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料的4，f -二苯醚二甲酸的配 位环境示意图。
[0015] 图2B为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料的中心金属错的配位环境不 意图。
[0016] 图2C为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料的结构示意图。
[0017] 图2D为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料的X光衍射图谱。
[0018] 图3为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料的氮气吸脱附测试的测试结 果。
[0019] 图4A为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料在293K的温度下的二氧化碳 吸脱附测试的测试结果。
[0020] 图4B为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料在273K的温度下的二氧化碳 吸脱附测试的测试结果。
[0021] 图4C为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料在77K的温度下的氢气吸脱 附测试的测试结果。
[0022] 图5为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料的热重分析的测试结果。
[0023] 图6A为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料的4, f -二苯乙烯二羧酸的 配位环境示意图。
[0024] 图6B为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料的中心金属铝的配位环境示 意图。
[0025] 图6C为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料的结构示意图。
[0026] 图6D为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料的X光衍射图谱。
[0027] 图7为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料的氮气吸脱附测试的测试结 果。
[0028] 图8A为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料分别在273K以及293K的温 度下的二氧化碳吸脱附测试的测试结果。
[0029] 图8B为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料在77K的温度下的氢气吸脱 附测试的测试结果。
[0030] 图9A为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料的热重分析的测试结果。
[0031] 图9B为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料的变温-X光衍射图谱。
[0032] 图IOA为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料浸泡于水中7日后的X光衍 射图谱。
[0033] 图IOB为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料浸泡于水中7日后在77K的 温度下的氮气吸脱附测试的测试结果。
[0034] 图11为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料以二氧化碳进行多次吸脱附 测试的测试结果。
【具体实施方式】
[0035] 以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使本领域技 术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求及附 图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例是进一步详细 说明本发明的观点，但并非以任何观点限制本发明的范畴。
[0036] 首先，请参阅图1，图1为根据本发明一实施例所揭露的金属有机骨架材料的制备 方法的流程图。
[0037] 首先，提供多个三价铝盐（SlOl)。三价铝盐例如但不限于含九个结晶水的硝 酸铝Al (NO3)3 ·9Η20。在本发明实施例中，三价铝盐也可以是铝的氯盐（AlCl3)、硫酸盐 (Al 2(SO4)3)或者是铝的其他盐类，并且铝盐中结晶水的数目并非用以限定本发明。
[0038] 接着，提供多个双芽配位基（S102)。在本发明中，双芽配位基为4， 4' -二苯醚二甲酸（4, 4' -Oxybisbenzoic acid)或4,4' -二苯乙烯二羧酸 (4, A' -stilbenedicarboxylic acid)。
[0039] 然后，掺混三价铝盐、双芽配位基与一溶剂形成一溶液（S103)。其中，三价铝盐 与双芽配位基的摩尔数比为介于2 :1至1 :3之间，举例来说，三价铝盐与双芽配位基的 摩尔数比可以是2 : 1、1 : 1、1:1.5、1:2或1:3。此外，溶剂例如为N，N-二甲基甲酰胺 (N, N-dimethylforamide)、N, N-二乙基甲醜胺（N, N-diethylforamide)、水或其组合。
[0040] 最后，加热溶液，使三价铝盐与双芽配位基形成一金属有机骨架材料（S104)。详细 来说，是先以60°C/ hr的加热速度进行升温。当温度被加热到介于120°C至200°C之间后， 再将反应温度维持在此范围内，并持续进行反应。反应时间介于24小时与72小时之间，以 使铝盐与双芽配位基反应完全。需注意的是，上述反应参数均会影响制备金属有机骨架材 料的反应及其性质。以加热速度而言，若是加热的速度过快，则三价铝盐与双芽配位基的反 应较不完全。以反应温度来说，如果反应温度过高，则三价铝盐与双芽配位基可能会形成不 同结构的金属有机骨架材料，然而，若反应温度过低，则三价铝盐与双芽配位基的反应较不 完全。以反应时间来说，若反应时间过短，三价铝盐与双芽配位基的反应较不完全或者会形 成不同结构的金属有机骨架材料。
[0041] 所制成的金属有机骨架材料具有公式1的化学式：
[0042] M(OH)(L)(公式 1)。
[0043] 其中，M为三价铝离子，而L为双芽配位基。在本发明实施例中，双芽配位基为4， 4'-二苯醚二甲酸或者是4,4'-二苯乙烯二羧酸。所制成的金属有机骨架材料具有多 孔洞的性质，其BET (Brunauer -Emmett一Teller)比表面积介于1004与1984平方米/克 之间，而Langmuir比表面积介于1282与2575平方米/克之间。另一方面，本发明实施例 所制成的金属有机骨架材料应用在气体的吸附上有良好的表现。金属有机骨架材料的二氧 化碳吸附量（在绝对温度293K)介于1. 66至2. 48毫摩尔/克之间，二氧化碳吸附量（在 绝对温度273K)介于2. 65至4. 28毫摩尔/克之间，而氢气吸附量（在绝对温度77K)介于 7. 36至8. 82毫摩尔/克之间。
[0044] 以下将通过数个实施例对本发明介绍本发明的金属有机骨架材料及其制造方法 作详细说明，并且针对金属有机骨架材料的气体吸附性质、耐热性及抗水气的能力进行实 验测试。
[0045] 实施例一
[0046] 首先，将0.25毫摩尔（臟〇1)的六1(吣3)3*9!1 20、0.25毫摩尔的4，"-二苯醚二甲 酸（H2OBA)以及6.0毫升（mL)的N，N-二甲基甲酰胺（DMF)加入一特氟龙（Teflon)内杯。 接着，将特氟龙内杯置于一铁杯内，并将铁杯放入高温炉中。在高温炉中，以60°C / hr的加 热速度升温至120°C。然后，在120°C的反应温度下反应2天。待反应完成后，再以6°C/ hr的冷却速度降回室温。最后，进行抽气过滤，并以乙醇和水清洗产物。待干燥后，即可得 产物化合物1的白色粉末。
[0047] 化合物1的晶系为四方晶系（tetragonal)，并且空间群为M1Au请参阅图2A至 图2D，图2A为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料的4, 4'-二苯醚二甲酸的配位 环境示意图。图2B为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料的中心金属铝的配位环 境不意图。图2C为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料的结构不意图。图2D为本 发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料的X光衍射图谱。如图2D所示，化合物1的第一 根最强波峰的2 Θ值介于6. 5度与7. 2度之间，第二根最强波峰的2 Θ值介于8. 2度与9. 2 度之间，而第三根最强波峰的2 Θ值介于9. 5度与10. 5度之间。
[0048] 接着，以ASAP-2020孔洞测定仪对化合物1进行氮气吸脱附测试（测试温度： 77K)。化合物1的测试结果请参阅图3,图3为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料 的氮气吸脱附测试的测试结果。然后，将图3的结果分别以BET的理论以及Langmuir的理 论来计算化合物1的比表面积。根据BET的计算结果，化合物1的BET比表面积为1004平 方米/克；根据Langmuir的计算结果，化合物1的Langmuir比表面积为1282平方米/克。 化合物1的单点吸附的总孔洞体积为〇. 56立方厘米/克。接着，利用DFT-cylinder-NLDFT 理论来计算化合物1的孔洞尺寸，化合物1的孔洞大小为10. 2埃（A)。
[0049] 接着，以ASAP-2020孔洞测定仪测试化合物1的气体吸附能力。请参阅图4A至图 4C，图4A为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料在293K的温度下的二氧化碳吸脱 附测试的测试结果，图4B为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料在273K的温度下 的二氧化碳吸脱附测试的测试结果，图4C为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料 在77K的温度下的氢气吸脱附测试的测试结果。根据图4A的测试结果，化合物1在293K的 温度下的二氧化碳的吸附量为2. 48毫摩尔/克。根据图4B的测试结果，化合物1在273K 的温度下的二氧化碳的吸附量为4. 28毫摩尔/克。根据图4C的测试结果，化合物1在77K 的温度下的氢气的吸附量为8. 82毫摩尔/克。
[0050] 请参阅图5,图5为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料的热重分析的测 试结果。其中，测试是在氮气的环境下进行，并且是以KTC/ min的速率从30°C加热到 800°C，藉以观察化合物1的重量损失。如图5所示，当温度提升到200°C时，由于化合物1 的孔洞内部的溶剂（例如：N，N-二甲基甲酰胺或水…等）会因为高温气化而离开化合物1 的孔洞，因而化合物1约有22wt%的重量损失。接着，在温度维持在200°C至400°C的区间 时，化合物1的重量维持平衡，也就是化合物1可在400°C的高温下稳定存在。
[0051] 在本实施例中，由于铝与4,4'二苯醚二甲酸之间的配位共价键具有较强的键能， 并且所形成的金属有机骨架材料的晶系为四方晶系，而其空间群为141 / a。并且，本实施 例的金属有机骨架材料在X光衍射光谱上第一根最强波峰的2 Θ值介于6. 5度与7. 2度之 间，第二根最强波峰的2 Θ值介于8. 2度与9. 2度之间，而第三根最强波峰的2 Θ值介于 9. 5度与10. 5度之间，因而本实施例的金属有机骨架材料具有较强的结构。因此，本实施例 的金属有机骨架材料可在400°C的高温下稳定存在。
[0052] 实施例二
[0053] 首先，将0· 5毫摩尔（mmol)的Al(NO3)3 · 9Η20、0· 5毫摩尔的4,4'-二苯乙烯二 羧酸（H2SDA)以及10.0毫升（mL)的N，N-二乙基甲酰胺（DEF)加入一特氟龙内杯。接着， 将特氟龙内杯置于一铁杯内，并将铁杯放入高温炉中。在高温炉中，以60°C / hr的加热速 度升温至180°C。然后，在180°C的反应温度下反应1天。待反应完成后，再以6°C/ hr的 冷却速度降回室温。最后，进行抽气过滤，并以乙醇和水清洗产物。待干燥后，即可得产物 化合物2的乳白色粉末。
[0054] 化合物2的晶系为正交晶系（orthorhombic)，并且空间群为Imma。请参阅图6A 至图6D，图6A为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料的4,4'-二苯乙烯二羧酸的 配位环境示意图。图6B为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料的中心金属铝的配 位环境示意图。图6C为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料的结构示意图。图6D 为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料的X光衍射图谱。如图6D所示，化合物2的 第一根最强波峰的20值介于5. 0度与6. 0度之间，第二根最强波峰的2 Θ值介于10. 〇度 与11. 〇度之间，而第三根最强波峰的2 Θ值介于13. 5度与14. 5度之间。
[0055] 接着，以ASAP-2020孔洞测定仪对化合物2进行氮气吸脱附测试（测试温度： 77K)。化合物2的测试结果请参阅图7,图7为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料 的氮气吸脱附测试的测试结果。然后，将图7的结果分别以BET的理论以及Langmuir的理 论来计算化合物2的比表面积。根据BET的计算结果，化合物2的BET比表面积为1984平 方米/克；根据Langmuir的计算结果，化合物2的Langmuir比表面积为2575平方米/克。 化合物2的单点吸附的总孔洞体积为1. 20立方厘米/克。接着，利用DFT-cylinder-NLDFT 理论来计算化合物2的孔洞尺寸，化合物2的孔洞大小为12、16、18、21埃（A)。
[0056] 接着，以ASAP-2020孔洞测定仪测试化合物2的气体吸附能力。请参阅图8A与图 8B，图8A为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料分别在273K以及293K的温度下的 二氧化碳吸脱附测试的测试结果，图8B为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料在 77K的温度下的氢气吸脱附测试的测试结果。根据图8A的测试结果，化合物2在293K的温 度下的二氧化碳的吸附量为1. 66毫摩尔/克，而化合物2在273K的温度下的二氧化碳的 吸附量为2. 65毫摩尔/克。根据图8B的测试结果，化合物2在77K的温度下的氢气的吸 附量为7. 36晕摩尔/克。
[0057] 请参阅图9A，图9A为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料的热重分析的 测试结果。在图9A中，测试的条件是在氮气的环境下进行，并且是以KTC / min的速率从 30°C加热到800°C，藉以观察金属有机骨架材料的重量损失。如图9A所示，化合物2并无 明显的阶段性的重量损失。接着，将化合物2以变温-X光衍射分析仪进行分析，分析结果 请参阅图9B，图9B为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料的变温-X光衍射图谱。 在图9B中，化合物2在300°C时，化合物2仍具有明显的特征峰值。也就是，化合物2可在 300°C的高温下稳定存在。也就是说，在图9A中，化合物2在300°C时所具有10% wt的重 量损失是源自于溶剂（例如：N，N-二乙基甲酰胺或水…等）离开化合物2的结果。
[0058] 在本实施例中，由于铝与4, V -二苯乙烯二羧酸之间的配位共价键具有较强的 键能，并且所形成的金属有机骨架材料的晶系为正交晶系，而其空间群为Imma。并且，本实 施例的金属有机骨架材料在X光衍射光谱上第一根最强波峰的2 Θ值介于5. 0度与6. 0度 之间，第二根最强波峰的2Θ值介于1〇.〇度与11.0度之间，而第三根最强波峰的2Θ值介 于13. 5度与14. 5度之间，因而本实施例的金属有机骨架材料具有较强的结构。因此，本实 施例的金属有机骨架材料可在300°C的高温下稳定存在。
[0059] 接着，测试本发明实施例的金属有机骨架材料的抗水气的能力。请参阅图IOA与 图10B，图IOA为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料浸泡于水中7日后的X光衍射 图谱，图IOB为本发明实施例二所揭露的金属有机骨架材料浸泡于水中7日后在77K的温 度下的氮气吸脱附测试的测试结果。如图IOA所示，化合物2在浸泡于水中7日后，仍具有 明显的特征峰值。也就是说，化合物2在高水气的环境下，仍然具有完整的结构，因而本发 明的金属有机骨架材料确实具有较好的抵抗水气的能力。
[0060] 接着，测试本发明实施例的金属有机骨架材料的使用的次数限制。请参阅图11， 图11为本发明实施例一所揭露的金属有机骨架材料以二氧化碳进行多次吸脱附测试的测 试结果。在图11中，在二氧化碳吸附于金属有机骨架材料后，只需要通入氮气即可使二氧 化碳自金属有机骨架材料脱附，而不需要额外的加热程序来使二氧化碳自金属有机骨架材 料脱附。此外，在进行多次的吸脱附测试时，每次二氧化碳的吸附量均超过7wt%。也就是 说，本发明的金属有机骨架材料在气体的吸脱附上具有较好的循环性。也就是，在进行气体 的脱附时，相比而言无气体残留在金属有机骨架材料的现象。
[0061] 根据本发明实施例所揭露的金属有机骨架材料、其制备方法及其用途，由于是使 用铝与双芽配位基来制备金属有机骨架材料，而不需使用过渡金属，因而对环境较为友善。 另一方面，由于铝跟双芽配位基之间的配位共价键具有较强的键能，并且所形成的金属有 机骨架材料具有特殊的晶系、空间群以及在X光衍射光谱上具有特殊的峰值，因而本实施 例的金属有机骨架材料具有较强的结构，而可在300°C的高温下稳定存在。其次，由于本发 明实施例所揭露的金属有机骨架材料具有上述的结构特性，因而具有较好的抵抗水气的能 力。借此，本发明除了可大幅提升金属有机骨架材料的耐热性及抗水气的能力，还解决了现 有技术中需要额外的程序来处理对环境不友善的过渡金属的问题。
[0062] 此外，由于本发明实施例所揭露的金属有机骨架材料具有上述的结构特性，因而 在气体的吸脱附上具有较好的循环性。
【权利要求】
1. 一种金属有机骨架材料，其特征在于，具有如公式1所示的化学式： M(OH)(L)(公式 1); 其中，M为三价铝离子，L为4,4'-二苯醚二甲酸或4,4'-二苯乙烯二羧酸的双芽配 位基。
2. 根据权利要求1所述的金属有机骨架材料，其中L为4,4'-二苯醚二甲酸，该金属 有机骨架材料的X光衍射图谱的第一根最强波峰的2 0值介于6. 5度与7. 2度之间，该金 属有机骨架材料的X光衍射图谱的第二根最强波峰的2 0值介于8. 2度与9. 2度之间，该 金属有机骨架材料的X光衍射图谱的第三根最强波峰的2 0值介于9. 5度与10. 5度之间。
3. 根据权利要求2所述的金属有机骨架材料，其中该金属有机骨架材料的晶系为四方 晶系。
4. 根据权利要求3所述的金属有机骨架材料，其中该金属有机骨架材料的空间群为 14^/a。
5. 根据权利要求1所述的金属有机骨架材料，其中L为4,4'-二苯乙烯二羧酸，该金 属有机骨架材料的X光衍射图谱的第一根最强波峰的2 0值介于5. 0度与6. 0度之间，该金 属有机骨架材料的X光衍射图谱的第二根最强波峰的2 0值介于10. 0度与11. 0度之间， 该金属有机骨架材料的X光衍射图谱的第三根最强波峰的2 0值介于13. 5度与14. 5度之 间。
6. 根据权利要求5所述的金属有机骨架材料，其中该金属有机骨架材料的晶系为正交 晶系。
7. 根据权利要求6所述的金属有机骨架材料，其中该金属有机骨架材料的空间群为 Imma〇
8. 根据权利要求1所述的金属有机骨架材料，其中该金属有机骨架材料的如公式1所 示的化学式的L为4,4'-二苯醚二甲酸的双芽配位基，该金属有机骨架材料的BET比表面 积为1004平方米/克。
9. 根据权利要求1所述的金属有机骨架材料，其中该金属有机骨架材料的如公式1所 示的化学式的L为4,4'-二苯乙烯二羧酸的双芽配位基，该金属有机骨架材料的BET比表 面积为1984平方米/克。
10. 根据权利要求1所述的金属有机骨架材料，其中该金属有机骨架材料的如公式1所 示的化学式的L为4,4'-二苯醚二甲酸的双芽配位基，该金属有机骨架材料的Langmuir 比表面积为1282平方米/克。
11. 根据权利要求1所述的金属有机骨架材料，其中该金属有机骨架材料的如公式 1所示的化学式的L为4,4'-二苯乙烯二羧酸的双芽配位基，该金属有机骨架材料的 Langmuir比表面积为2575平方米/克。
12. 根据权利要求1所述的金属有机骨架材料，其中该金属有机骨架材料在绝对温度 273K下的二氧化碳吸附量介于2. 65至4. 28毫摩尔/克之间。
13. 根据权利要求1所述的金属有机骨架材料，其中该金属有机骨架材料在绝对温度 77K下的氢气吸附量介于7. 36至8. 82毫摩尔/克之间。
14. 一种金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于，包含： 提供多个三价铝盐； 提供多个双芽配位基，该多个双芽配位基为4,4'-二苯醚二甲酸或4,4'-二苯乙烯 二羧酸； 掺混该多个三价铝盐、该多个双芽配位基与一溶剂形成一溶液；以及 加热该溶液，使该多个三价铝盐与该多个双芽配位基形成一金属有机骨架材料。
15. 根据权利要求14所述的金属有机骨架材料的制备方法，其中在该掺混该多个三 价铝盐、该多个双芽配位基与一溶剂于一溶液的步骤中，该溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、 N，N-二乙基甲酰胺、水或其组合。
16. 根据权利要求14所述的金属有机骨架材料的制备方法，其中在该掺混该多个三价 铝盐、该多个双芽配位基与一溶剂形成一溶液的步骤中，该多个三价铝盐与该多个双芽配 位基的摩尔数比为介于2 :1至1 :3之间。
17. 根据权利要求14所述的金属有机骨架材料的制备方法，其中在该加热该溶液的步 骤中，反应温度介于120°C至200°C之间。
18. 根据权利要求14所述的金属有机骨架材料的制备方法，其中在该加热该溶液的步 骤中，反应温度是以60°C / hr的加热速度进行升温。
19. 根据权利要求14所述的金属有机骨架材料的制备方法，其中在该加热该溶液的步 骤中，反应时间介于24小时至72小时之间。
20. -种根据权利要求1所述的金属有机骨架材料的用途，其特征在于，其用于吸附气 体。
【文档编号】B01J20/30GK104338513SQ201310428964
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】赖宇伦, 颜绍仪, 黄嘉宏, 郭峻男, 张芳卿, 吴仁杰, 林嘉和, 罗胜翰 申请人:财团法人工业技术研究院