冷卻加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法吸附質(zhì)去除方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題是提供一種更有效地冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法。解決手段是，提供一種冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法，具備以下工序：對(duì)含有吸附質(zhì)的所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加電場(chǎng)或電磁場(chǎng)，使所述吸附質(zhì)從所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料脫離。其中，所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料含有至少1種金屬離子、和與所述至少1種金屬離子配位結(jié)合的至少1種有機(jī)化合物，并且所述有機(jī)化合物是極性化合物。
【專利說(shuō)明】冷卻加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法吸附質(zhì)去除方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法、加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料 的方法、W及吸附質(zhì)的去除方法，還涉及使多孔性金屬有機(jī)骨架材料吸附二氧化碳的方法、 使用多孔性金屬有機(jī)骨架材料獲得酵的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種多孔性金屬有機(jī)骨架材料。如專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)，多孔性 金屬有機(jī)骨架材料是用于多種多樣用途的沸石的代替品。作為多孔性金屬有機(jī)骨架材料的 用途，例如用于化學(xué)物質(zhì)（例如氣體）的儲(chǔ)存、分離、或控制性釋放的領(lǐng)域，或者用于催化反 應(yīng)的領(lǐng)域。
[0003] 多孔性金屬有機(jī)骨架材料典型地至少含有與至少1種金屬離子配位結(jié)合的至少 雙齒的有機(jī)化合物。作為多孔性金屬有機(jī)骨架材料的例子，有銅-有機(jī)骨架材料。專利文 獻(xiàn)1公開(kāi)了金屬是銅（II)離子、且有機(jī)化合物是1，3, 5-苯H甲酸的化-有機(jī)骨架材料。
[0004] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 ;美國(guó)專利第8115024號(hào)說(shuō)明書(shū)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的課題
[0008] 本發(fā)明的第一目的在于，提供一種更有效地使多孔性金屬有機(jī)骨架材料吸附二氧 化碳的方法。本發(fā)明的第2目的在于，提供一種更有效地冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的 方法。本發(fā)明的第3目的在于，提供一種使用多孔性金屬有機(jī)骨架材料獲得酵的方法。本 發(fā)明的第4目的在于，提供一種更有效地加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法。
[000引解決問(wèn)題的手段
[0010] 本發(fā)明的冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法具備W下工序（a)，
[0011] 工序（a);對(duì)含有吸附質(zhì)的所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加電場(chǎng)或電磁場(chǎng)，使 所述吸附質(zhì)從所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料脫離，
[0012] 其中，所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料含有至少1種金屬離子、和與所述至少1種金 屬離子配位結(jié)合的至少1種有機(jī)化合物，并且所述有機(jī)化合物是極性化合物。
[0013] 本發(fā)明的冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法具備W下工序（a)，
[0014] 工序（a);對(duì)吸附有吸附質(zhì)的所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)， 使所述吸附質(zhì)從所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料脫離，
[0015] 其中，所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料含有至少1種金屬離子、和與所述至少1種金 屬離子配位結(jié)合的至少1種有機(jī)化合物，并且，所述至少1種金屬離子具有未成對(duì)電子。
[0016] 本發(fā)明的主旨請(qǐng)參照在本說(shuō)明書(shū)的最后記述的"結(jié)論"的段落。
[0017] 本發(fā)明提供一種更有效地使多孔性金屬有機(jī)骨架材料吸附二氧化碳的方法、更有 效地冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法、使用多孔性金屬有機(jī)骨架材料獲得酵的方法、 更有效地加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是示出在實(shí)施例A1中獲得的多孔性金屬有機(jī)骨架材料的X射線衍射結(jié)果的 圖。
[0019] 圖2示出了用于對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加電場(chǎng)的裝置的概略圖。
[0020] 圖3是示出在實(shí)施例A2中獲得的多孔性金屬有機(jī)骨架材料的X射線衍射結(jié)果的 圖。
[0021] 圖4是示出在實(shí)施例A3中獲得的多孔性金屬有機(jī)骨架材料的X射線衍射結(jié)果的 圖。
[002引圖5是示出在實(shí)施例A4中獲得的多孔性金屬有機(jī)骨架材料的X射線衍射結(jié)果的 圖。
[0023] 圖6是示出在比較例A1中獲得的多孔性金屬有機(jī)骨架材料的X射線衍射結(jié)果的 圖。
[0024] 圖7示出了用于對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加磁場(chǎng)的裝置的概略圖。
[0025] 圖8是示出在比較例B1中獲得的多孔性金屬有機(jī)骨架材料的X射線衍射結(jié)果的 圖。
[002引圖9是表示取代基Ri、R2、Rs、和Re的例子的圖。
[0027] 附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0028] 101 電極
[002引 101a第1電極
[0030] 10化第2電極
[00引]102 容器 [00礎(chǔ) 103 交流電源
[0033] 104 排出口
[0034] 105 供給口
[OCK35] 201 線圈
[0036] 202 容器
[0037] 203 交流電源
[0038] 204 排出口
[0039] 205 供給口

【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0041] (1.多孔性金屬有機(jī)骨架材料）
[0042] 首先，對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料進(jìn)行說(shuō)明。多孔性金屬有機(jī)骨架材料是公知的。 制造多孔性金屬骨架材料的方法也是公知的。
[0043] 如專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的那樣，多孔性金屬有機(jī)骨架材料含有至少1種金屬離子和 至少1種有機(jī)化合物。至少1種有機(jī)化合物與至少1種金屬離子配位結(jié)合。至少1種有機(jī) 化合物是至少雙齒的。
[0044] 作為至少1種金屬離子的例子，有選自元素周期表第2族?第13族中的金屬的離 子的至少一個(gè)。優(yōu)選例如有Ti3\ Mn"、化Co"、Ni"、或化"的金屬離子。更優(yōu)選為 化"?？蒞使用2種W上的金屬離子。在對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加磁場(chǎng)的情況下，請(qǐng) 注意至少1種金屬離子不能是化"、CcT、或Hg2+。對(duì)此將在后面詳細(xì)說(shuō)明。
[0045] 至少1種有機(jī)化合物具有對(duì)于至少1個(gè)金屬離子中的一個(gè)能夠形成至少2個(gè)配位 鍵的官能團(tuán)。
[0046] 能夠形成配位鍵的官能團(tuán)例如有-C00H、-CN、-NR3R4、或-Z狂表示-C1那樣的團(tuán) 素。）等。Rs和R4獨(dú)立地表示可W被取代基取代的姪基。
[0047] 至少1種有機(jī)化合物例如有Ri (C00H)。、或R2 (N-R3R4)。。其中，n表示2 W上的整 數(shù)，Ri、R2、Rs和R4獨(dú)立地表示可W被取代基取代的姪基。
[0048] 至少1種有機(jī)化合物只要具有能夠?qū)τ谥辽?個(gè)金屬離子中的一個(gè)形成至少2個(gè) W上的配位鍵的官能團(tuán)，就可W具有與金屬離子不進(jìn)行配位結(jié)合的官能團(tuán)X。
[0049] 該樣的有機(jī)化合物例如有RsXm(C00H)n、或ReXm(N-R7Rs)n等。其中，m表示2 W上的 整數(shù)。Rs、Re、馬和Rs獨(dú)立地表示可W被取代基取代的姪基。
[0050] 可W使用2種W上的有機(jī)化合物。
[0051] 圖9示出了 Ri、R2、Rs和Re的例子。圖9中表示的姪基和含氮姪基可W被取代基 取代。
[0052] 在對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加電場(chǎng)的情況下，至少1種有機(jī)化合物必須是極 性化合物。對(duì)此將在后面詳細(xì)說(shuō)明。例如，在對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加電場(chǎng)的情況 下，至少1種有機(jī)化合物不能是1，3, 5-苯H甲酸之類的非極性有機(jī)化合物。
[0053] 至于多孔性金屬有機(jī)骨架材料，可W參照專利文獻(xiàn)1。本說(shuō)明書(shū)引用專利文獻(xiàn)1作 為參考。
[0054] (2.吸附二氧化碳的方法）
[0055] 首先，對(duì)吸附二氧化碳的方法進(jìn)行說(shuō)明。在本說(shuō)明書(shū)中，吸附二氧化碳的方法，可 W大致分為在電場(chǎng)中的方法和在磁場(chǎng)中的方法。
[0056] (2. 1在電場(chǎng)中吸附二氧化碳的方法）
[0057] W下對(duì)在電場(chǎng)中吸附二氧化碳的方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0058] 如在后述的實(shí)施例A1中詳細(xì)說(shuō)明的那樣，在對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加電 場(chǎng)或電磁場(chǎng)的同時(shí)，使二氧化碳與多孔性金屬有機(jī)骨架材料接觸，使多孔性金屬有機(jī)骨架 材料吸附二氧化碳。對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加電場(chǎng)或電磁場(chǎng)，多孔性金屬有機(jī)骨架 材料上就會(huì)吸附更多二氧化碳。
[0059] 換言之，與對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料不施加電場(chǎng)或電磁場(chǎng)的情況相比，如果在 對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加電場(chǎng)或電磁場(chǎng)的同時(shí)使二氧化碳與多孔性金屬有機(jī)骨架 材料接觸，則能夠使多孔性金屬有機(jī)骨架材料所吸附的二氧化碳的量增加。
[0060] 為了施加電場(chǎng)，優(yōu)選使用電源和2個(gè)電極。電源優(yōu)選交流電源。換言之，優(yōu)選對(duì)多 孔性金屬有機(jī)骨架材料施加交流電場(chǎng)。多孔性金屬有機(jī)骨架材料可W配置在該2個(gè)電極之 間。通過(guò)向多孔性金屬有機(jī)骨架材料供給二氧化碳，二氧化碳就會(huì)與多孔性金屬有機(jī)骨架 材料接觸。
[0061] 在電場(chǎng)中吸附二氧化碳的方法中，有機(jī)化合物必須是極性化合物。如在后述的比 較例A1中證實(shí)的那樣，在偶然使用了非極性化合物的情況下，多孔性金屬有機(jī)骨架材料所 吸附的二氧化碳的量并不會(huì)增加。
[0062] 在本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)"非極性化合物"是指該樣的有機(jī)化合物；該非極性化合 物所含有的多個(gè)官能團(tuán)的極性在該化合物中被相互抵消。換言之，"非極性化合物"是指能 夠分別形成配位鍵的多個(gè)官能團(tuán)的極性矢量的合計(jì)為0的有機(jī)化合物。非極性化合物例如 有1，3,5-苯H甲酸。另一方面，極性化合物例如有1,3-苯二甲酸。
[0063] 另一方面，在電場(chǎng)中吸附二氧化碳的方法中，至少1種金屬離子不受限制（并沒(méi)有 限定）。不僅可W使用化"，也可W使用化"。
[0064] (2. 2在磁場(chǎng)中吸附二氧化碳的方法）
[0065] W下對(duì)在磁場(chǎng)中吸附二氧化碳的方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0066] 如在后述的實(shí)施例B1中詳細(xì)說(shuō)明的那樣，在對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加磁 場(chǎng)或電磁場(chǎng)的同時(shí)，使二氧化碳與多孔性金屬有機(jī)骨架材料接觸，使多孔性金屬有機(jī)骨架 材料吸附二氧化碳。對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)，二氧化碳能夠更多地 被多孔性金屬有機(jī)骨架材料吸附。
[0067] 換言之，與對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料不施加磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)的情況相比，如果在 對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)的同時(shí)使二氧化碳與多孔性金屬有機(jī)骨架 材料接觸，則能夠使多孔性金屬有機(jī)骨架材料所吸附的二氧化碳的量增加。
[006引為了施加磁場(chǎng)，優(yōu)選使用電源和與其連接的線圈。電源優(yōu)選是交流電源。換言之， 優(yōu)選對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加交流磁場(chǎng)。多孔性金屬有機(jī)骨架材料可W配置在該線 圈的內(nèi)部。通過(guò)向多孔性金屬有機(jī)骨架材料供給二氧化碳，二氧化碳就會(huì)與多孔性金屬有 機(jī)骨架材料接觸。
[0069] 在磁場(chǎng)中吸附二氧化碳的方法中，至少1種金屬離子必須具有未成對(duì)電子。由于 化Cd"和Hg2+不具有未成對(duì)電子，因此在磁場(chǎng)中吸附二氧化碳的方法中，不能使用Zn"、 Cd"和Hg"。在偶然使用了化"、Cd"和Hg"之類的不具有未成對(duì)電子的金屬離子的情況下， 多孔性金屬有機(jī)骨架材料所吸附的二氧化碳的量并不會(huì)增加。
[0070] 另一方面，在磁場(chǎng)中吸附二氧化碳的方法中，有機(jī)化合物只要具有對(duì)于至少1個(gè) 金屬離子中的一個(gè)能夠形成至少2個(gè)配位鍵的官能團(tuán)即可，沒(méi)有具體的限定。不僅可W使 用極性化合物，也可W使用非極性化合物。
[0071] (3.冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法）
[0072] 下面，對(duì)冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法進(jìn)行說(shuō)明。冷卻多孔性金屬有機(jī)骨 架材料的方法，也可W大致分為在電場(chǎng)中冷卻的方法和在磁場(chǎng)中冷卻的方法。
[0073] 通過(guò)對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料供給吸附質(zhì)，能夠使吸附質(zhì)含浸于多孔性金屬骨 架材料的內(nèi)部。優(yōu)選供給水蒸氣之類的氣體的吸附質(zhì)。該樣，吸附質(zhì)就被保持在多孔性金 屬有機(jī)骨架材料的內(nèi)部。換言之，該樣多孔性金屬有機(jī)骨架材料就含有吸附質(zhì)。
[0074] 吸附質(zhì)例如有水、氨、氣化氨、醇、酵、駿酸、胺、醜胺、醜亞胺、氣化姪、或氯氣姪或 者它們的組合等。
[0075] (3. 1在電場(chǎng)中冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法）
[0076] W下對(duì)在電場(chǎng)中冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0077] 如在后述的實(shí)施例C1中詳細(xì)說(shuō)明的那樣，對(duì)含有吸附質(zhì)的多孔性金屬有機(jī)骨架 材料施加電場(chǎng)或電磁場(chǎng)。由此，吸附質(zhì)就會(huì)從多孔性金屬有機(jī)材料脫離。在吸附質(zhì)從多孔 性金屬有機(jī)材料脫離時(shí)，吸附質(zhì)從多孔性金屬有機(jī)材料奪取熱。該樣就使得多孔性金屬有 機(jī)材料被冷卻。吸附質(zhì)是水的情況下，被奪取的熱可W記述為"氣化熱"。
[007引為了施加電場(chǎng)，優(yōu)選使用電源和2個(gè)電極。電源優(yōu)選交流電源。換言么優(yōu)選對(duì)多 孔性金屬有機(jī)骨架材料施加交流電場(chǎng)。多孔性金屬有機(jī)骨架材料可W配置在該2個(gè)電極之 間。
[0079] 與在電場(chǎng)中吸附二氧化碳的方法的情況同樣，在電場(chǎng)中冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架 材料的方法中，有機(jī)化合物也必須是極性化合物。在偶然使用了非極性化合物的情況下，多 孔性金屬有機(jī)骨架材料并不會(huì)被冷卻。另一方面，在電場(chǎng)中冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料 的方法中，至少1種金屬離子不受限制。不僅可W使用化"，也可W使用化"。
[0080] (3. 2在磁場(chǎng)中冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法）
[0081] 下文中對(duì)在磁場(chǎng)中冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0082] 如后述的實(shí)施例D1中詳細(xì)說(shuō)明的那樣，對(duì)含有吸附質(zhì)的多孔性金屬有機(jī)骨架材 料施加磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)。通過(guò)該施加，與在電場(chǎng)中冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法同樣 地，吸附質(zhì)從多孔性金屬有機(jī)材料脫離，多孔性金屬有機(jī)材料被冷卻。
[0083] 為了施加磁場(chǎng)，優(yōu)選使用電源和與其連接的線圈。電源優(yōu)選交流電源。換言之，優(yōu) 選對(duì)多孔性金屬有機(jī)材料施加交流磁場(chǎng)?？蒞將多孔性金屬有機(jī)骨架材料配置在該線圈的 內(nèi)部。
[0084] 與在磁場(chǎng)中吸附二氧化碳的方法的情況相同，在磁場(chǎng)中冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架 材料的方法中，至少1種金屬離子也必須具有未成對(duì)電子。在偶然使用了化"、CcT或Hg" 的情況下，多孔性金屬有機(jī)骨架材料并不會(huì)被冷卻。另一方面，在磁場(chǎng)中冷卻多孔性金屬有 機(jī)骨架材料的方法中，有機(jī)化合物并不限于極性化合物。也可W使用非極性化合物。
[0085] (4.使用多孔性金屬有機(jī)骨架材料獲得酵的方法）
[0086] 對(duì)使用多孔性金屬有機(jī)骨架材料獲得酵的方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0087] 在本說(shuō)明書(shū)中，酵用化學(xué)式R-C冊(cè)表示（其中，R表示可W被取代基取代的姪基或 氨）。使用多孔性金屬有機(jī)骨架材料獲得酵的方法，也可W大致分為在電場(chǎng)中的方法和在磁 場(chǎng)中的方法。
[0088] (4. 1在電場(chǎng)中使用多孔性金屬有機(jī)骨架材料獲得酵的方法）
[0089] W下對(duì)在電場(chǎng)中使用多孔性金屬有機(jī)骨架材料獲得酵的方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0090] 如在后述的實(shí)施例E1中詳細(xì)說(shuō)明的那樣，在對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加電 場(chǎng)或電磁場(chǎng)的同時(shí)，使R-CH2OH與多孔性金屬有機(jī)骨架材料接觸，使R-C&OH的至少一部分 氧化。該樣就可W獲得R-C冊(cè)。
[0091] 為了施加電場(chǎng)，優(yōu)選使用電源和2個(gè)電極。電源優(yōu)選交流電源。換言之，優(yōu)選對(duì)多 孔性金屬有機(jī)骨架材料施加交流電場(chǎng)。多孔性金屬有機(jī)骨架材料可W配置在該2個(gè)電極之 間。
[0092] 與在電場(chǎng)中吸附二氧化碳的方法的情況同樣，在電場(chǎng)中使用多孔性金屬有機(jī)骨架 材料獲得酵的方法中，有機(jī)化合物也必須是極性化合物。在偶然使用了非極性化合物的情 況下，并不能獲得酵。另一方面，在電場(chǎng)中使用多孔性金屬有機(jī)骨架材料獲得酵的方法中， 至少1種金屬離子不受限制。不僅可W使用化"，也可W使用化"。
[0093] (4. 2在磁場(chǎng)中使用多孔性金屬有機(jī)骨架材料獲得酵的方法）
[0094] W下對(duì)在磁場(chǎng)中使用多孔性金屬有機(jī)骨架材料獲得酵的方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0095] 如在后述的實(shí)施例F1中詳細(xì)說(shuō)明的那樣，在對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加磁 場(chǎng)或電磁場(chǎng)的同時(shí)，使R-CH2OH與多孔性金屬有機(jī)骨架材料接觸，使R-C&OH的至少一部分 氧化。該樣就可W獲得R-C冊(cè)。
[0096] 為了施加磁場(chǎng)，優(yōu)選使用電源和與其連接的線圈。電源優(yōu)選交流電源。換言之，優(yōu) 選對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加交流磁場(chǎng)?？蒞將多孔性金屬有機(jī)骨架材料配置在該線 圈的內(nèi)部。
[0097] 與在磁場(chǎng)中吸附二氧化碳的方法的情況同樣，在磁場(chǎng)中使用多孔性金屬有機(jī)骨架 材料獲得酵的方法中，至少1種金屬離子也必須具有未成對(duì)電子。在偶然使用了化"、Cd" 或Hg"的情況下，并不能獲得酵。另一方面，在磁場(chǎng)中使用多孔性金屬有機(jī)骨架材料獲得酵 的方法中，有機(jī)化合物并不限于極性化合物。也可W使用非極性化合物。
[009引（5.加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法）
[0099] 最后，對(duì)加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0100] 加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法，也可W大致分為在電場(chǎng)中的方法和在磁場(chǎng) 中的方法。
[0101] 巧.1在電場(chǎng)中加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法）
[0102] W下對(duì)在電場(chǎng)中加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0103] 在電場(chǎng)中加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法中，在對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料 未施加電場(chǎng)或電磁場(chǎng)的時(shí)候，即使在吸附質(zhì)的存在下，吸附質(zhì)也不會(huì)被多孔性金屬有機(jī)骨 架材料吸附。
[0104] 另一方面，如果在吸附質(zhì)的存在下對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加電場(chǎng)或電磁 場(chǎng)，則吸附質(zhì)會(huì)被多孔性金屬有機(jī)骨架材料吸附，產(chǎn)生吸附熱。通過(guò)該吸附熱，多孔性金屬 有機(jī)骨架材料被加熱。該樣就使得多孔性金屬有機(jī)材料被加熱。
[0105] 為了施加電場(chǎng)，優(yōu)選使用電源和2個(gè)電極。電源優(yōu)選交流電源。換言之，優(yōu)選對(duì)多 孔性金屬有機(jī)骨架材料施加交流電場(chǎng)。多孔性金屬有機(jī)骨架材料可W配置在該2個(gè)電極之 間。
[0106] 在該加熱方法中使用的吸附質(zhì)例如有水、氨、氣化氨、醇、酵、駿酸、胺、醜胺、醜亞 胺、氣化姪、或氯氣姪或者它們的組合等。
[0107] 與在電場(chǎng)中冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法的情況同樣，在電場(chǎng)中加熱多孔 性金屬有機(jī)骨架材料的方法中，有機(jī)化合物也必須是極性化合物。在偶然使用了非極性化 合物的情況下，多孔性金屬有機(jī)骨架材料并不會(huì)被加熱。
[010引另一方面，在電場(chǎng)中加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法中，至少1種金屬離子 不受限制。不僅可W使用化"，也可W使用化"。該樣，如果在吸附質(zhì)的存在下對(duì)多孔性金 屬有機(jī)骨架材料施加電場(chǎng)或電磁場(chǎng)，則吸附質(zhì)就會(huì)被多孔性金屬有機(jī)骨架材料吸附。
[0109] 巧.2在磁場(chǎng)中加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法）
[0110] W下對(duì)在磁場(chǎng)中加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0111] 在對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料未施加磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)的時(shí)候，即使在吸附質(zhì)的存在 下，吸附質(zhì)也不會(huì)被多孔性金屬有機(jī)骨架材料吸附。
[0112] 另一方面，如果在吸附質(zhì)的存在下對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加磁場(chǎng)或電磁 場(chǎng)，則吸附質(zhì)就會(huì)被多孔性金屬有機(jī)骨架材料吸附，從而產(chǎn)生吸附熱。通過(guò)該吸附熱，多孔 性金屬有機(jī)骨架材料就被加熱。
[0113] 為了施加磁場(chǎng)，優(yōu)選使用電源和與其連接的線圈。電源優(yōu)選是交流電源。換言之， 優(yōu)選對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加交流磁場(chǎng)?？蒞將多孔性金屬有機(jī)骨架材料配置在該 線圈的內(nèi)部。
[0114] 與在磁場(chǎng)中冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法的情況同樣，在磁場(chǎng)中加熱多孔 性金屬有機(jī)骨架材料的方法中，也是至少1種金屬離子必須具有未成對(duì)電子。在偶然使用 了化"、CcT或Hg2+的情況下，多孔性金屬有機(jī)骨架材料并不會(huì)被加熱。
[0115] 另一方面，在磁場(chǎng)中加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法中，有機(jī)化合物并不限 于極性化合物。也可W使用非極性化合物。在該加熱方法中使用的吸附質(zhì)的例子，與在電 場(chǎng)中加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法中使用的吸附質(zhì)相同。該樣，如果在吸附質(zhì)的存 在下對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)，則吸附質(zhì)就會(huì)被多孔性金屬有機(jī)骨架 材料吸附。
[011引（實(shí)施例）
[0117] 下面在參照實(shí)施例的同時(shí)，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明。
[om](實(shí)施例A1)
[0119] 對(duì)水（10毫升）和N，N-二甲基甲醜胺（10毫升）的混合溶劑添加硫酸銅（II)五 水合物化60克）和1，3-苯二甲酸化15克），調(diào)制混合液。將混合液供至由聚四氣己帰 (W下稱為"PTFE")巧喊的壓力容器中。將混合液在105°C的溫度下加熱24小時(shí)而獲得沉 淀物。接著，將沉淀物過(guò)濾。將沉淀物在105C的溫度下干燥1小時(shí)。該樣就合成了多孔性 金屬有機(jī)骨架材料。
[0120] 對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料進(jìn)行X射線衍射。圖1是示出所合成的多孔性金屬有 機(jī)骨架材料的X射線衍射結(jié)果的圖。圖1表明合成了多孔性金屬有機(jī)骨架材料的結(jié)晶。
[0121] 接著，使用圖2所示的裝置，觀察多孔性金屬有機(jī)骨架材料的吸附特性。該里，對(duì) 圖2所示的裝置進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。圖2所示的裝置具備容器102、2個(gè)電極101和交流電源 103。2個(gè)電極101由第1電極101a和第2電極10化構(gòu)成。將多孔性金屬有機(jī)骨架材料配 置在2個(gè)電極101之間。
[0122] 使用電源103,在2個(gè)電極101之間產(chǎn)生電場(chǎng)。容器102的內(nèi)部具有2個(gè)電極101。 容器102上設(shè)置有供給口 105和排氣口 104。二氧化碳之類的氣體被從供給口 105供給到 容器102中。被供給到容器102中的氣體從排氣口 104排出。
[0123] 首先，使所合成的多孔性金屬有機(jī)骨架材料（0.2克）夾在2個(gè)電極101之間。各 電極101是具有1cm 2的表面積的不鎊鋼網(wǎng)電極。容器102具有2厘米X2厘米X5厘米 的容量（20毫升）。
[0124] 接著，使用經(jīng)由排氣口 104與容器102的內(nèi)部連接的真空粟（未圖示）對(duì)容器102 的內(nèi)部進(jìn)行減壓，直到容器102的內(nèi)部的壓力變?yōu)镮Torr W下為止。
[01巧]經(jīng)由供給口 105向容器102供給氨氣和二氧化碳的混合氣體化2/C化的體積比= 3. 7/1)，直到混合氣體的壓力變?yōu)?60Torr為止。下文中將經(jīng)由供給口 105供給到容器102 中的混合氣體稱為"原料氣體"。接著，采集容器102中所含有的混合氣體的一部分。將所 采集的混合氣體供于氣相色譜分析。其結(jié)果，混合氣體的氣體組成比（H2/CO2)為4.0。該 值是施加電場(chǎng)前的混合氣體的氣體組成比。
[0126] 然后，使用電源103,在2個(gè)電極101之間施加10分鐘頻率為60化且電壓為1伏 的交流電壓。接著，再次采集容器102中所含有的混合氣體的一部分。將所采集的混合氣 體供于氣相色譜分析。氣相色譜分析的結(jié)果，混合氣體的氣體組成比（H2/CO2)為4. 3。該 值是施加電場(chǎng)后的混合氣體的氣體組成比。
[0127] (實(shí)施例 A2)
[012引除了使用1，3-苯二甲酸化03克）和1，3, 5-苯H甲酸化12克）的混合物代替 1,3-苯二甲酸化15克）W外，進(jìn)行了與實(shí)施例A1同樣的實(shí)驗(yàn)。圖3是示出在實(shí)施例A2 中獲得的多孔性金屬有機(jī)骨架材料的X射線衍射結(jié)果的圖。
[0129] (實(shí)施例 A3)
[0130] 除了使用1-氯基-3, 5-苯二甲酸化15克）代替1,3-苯二甲酸化15克）W外， 進(jìn)行了與實(shí)施例A1同樣的操作。圖4是示出在實(shí)施例A3中獲得的多孔性金屬有機(jī)骨架材 料的X射線衍射結(jié)果的圖。
[013。（實(shí)施例A4)
[0132] 除了使用1-氯基-3, 5-苯二甲酸化03克）和1，3,5-苯H甲酸化12克）的混 合物代替1,3-苯二甲酸化15克）W外，進(jìn)行了與實(shí)施例A1同樣的實(shí)驗(yàn)。圖5是示出在 實(shí)施例A4中獲得的多孔性金屬有機(jī)骨架材料的X射線衍射結(jié)果的圖。
[0133] (實(shí)施例 A5)
[0134] 除了使用1-硝基-3, 5-苯二甲酸化15克）代替1,3-苯二甲酸化15克）W外， 進(jìn)行了與實(shí)施例A1同樣的實(shí)驗(yàn)。
[0135] (比較例 A1)
[0136] 除了使用1，3,5-苯H甲酸化15克）代替1,3-苯二甲酸化15克）W夕F，進(jìn)行 了與實(shí)施例A1同樣的實(shí)驗(yàn)。圖6是示出在比較例A1中獲得的多孔性金屬有機(jī)骨架材料的 X射線衍射結(jié)果的圖。
[0137] W下的表1示出了，在實(shí)施例A1?實(shí)施例A5和比較例A1中施加電場(chǎng)前和施加電 場(chǎng)后所測(cè)定的混合氣體的氣體組成比。
[013引 表1
[0139]

【權(quán)利要求】
1. 一種冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法，其具備以下工序a， 工序a:對(duì)含有吸附質(zhì)的所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加電場(chǎng)或電磁場(chǎng)，使所述吸 附質(zhì)從所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料脫離， 其中，所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料含有至少1種金屬離子、和與所述至少1種金屬離 子配位結(jié)合的至少1種有機(jī)化合物，并且所述有機(jī)化合物是極性化合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述吸附質(zhì)選自由水、氨、氟化氫、醇、醛、羧酸、胺、酰 胺、酰亞胺、氟化烴、和氯氟烴組成的群中的至少一個(gè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述電場(chǎng)是交流電場(chǎng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述至少1種金屬離子是銅離子。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述至少1種有機(jī)化合物是1，3-苯二甲酸。
6. -種冷卻多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法，其具備以下工序a， 工序a :對(duì)吸附有吸附質(zhì)的所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)，使所述 吸附質(zhì)從所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料脫離， 其中，所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料含有至少1種金屬離子、和與所述至少1種金屬離 子配位結(jié)合的至少1種有機(jī)化合物，并且，所述至少1種金屬離子具有未成對(duì)電子。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述吸附質(zhì)選自由水、氨、氟化氫、醇、醛、羧酸、胺、酰 胺、酰亞胺、氟化烴、和氯氟烴組成的群中的至少一個(gè)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述磁場(chǎng)是交流磁場(chǎng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述至少1種金屬離子是銅離子。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述至少1種有機(jī)化合物是1，3, 5-苯三甲酸。
11. 一種加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法，其具備以下工序a， 工序a :在吸附質(zhì)的存在下對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加電場(chǎng)或電磁場(chǎng)，使吸附質(zhì) 吸附于所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料， 其中，所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料含有至少1種金屬離子、和與所述至少1種金屬離 子配位結(jié)合的至少1種有機(jī)化合物，并且所述有機(jī)化合物是極性化合物。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，所述吸附質(zhì)選自由水、氨、氟化氫、醇、醛、羧酸、胺、 酰胺、酰亞胺、氟化烴、和氯氟烴組成的群中的至少一個(gè)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，所述電場(chǎng)是交流電場(chǎng)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，所述至少1種金屬離子是銅離子。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，所述至少1種有機(jī)化合物是1，3-苯二甲酸。
16. -種加熱多孔性金屬有機(jī)骨架材料的方法，其具備以下工序a， 工序a :在吸附質(zhì)的存在下對(duì)多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)，使所述吸 附質(zhì)吸附于所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料， 其中，所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料含有至少1種金屬離子、和與所述至少1種金屬離 子配位結(jié)合的至少1種有機(jī)化合物，并且所述至少1種金屬離子具有未成對(duì)電子。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，所述吸附質(zhì)選自由水、氨、氟化氫、醇、醛、羧酸、胺、 酰胺、酰亞胺、氟化烴、和氯氟烴組成的群中的至少一個(gè)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，所述磁場(chǎng)是交流磁場(chǎng)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，所述至少1種金屬離子是銅離子。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，所述至少1種有機(jī)化合物是1，3, 5-苯三甲酸。
21. -種從含有吸附質(zhì)的多孔性金屬有機(jī)骨架材料中去除所述吸附質(zhì)的方法，其具備 以下工序a， 工序a :對(duì)含有所述吸附質(zhì)的所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加電場(chǎng)或電磁場(chǎng)，使所 述吸附質(zhì)從所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料脫離， 其中，所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料含有至少1種金屬離子、和與所述至少1種金屬離 子配位結(jié)合的至少1種有機(jī)化合物，并且所述至少1種有機(jī)化合物是極性化合物。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，所述吸附質(zhì)選自由水、氨、氟化氫、醇、醛、羧酸、胺、 酰胺、酰亞胺、氟化烴、和氯氟烴組成的群中的至少一個(gè)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，所述電場(chǎng)是交流電場(chǎng)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，所述至少1種金屬離子是銅離子。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，所述至少1種有機(jī)化合物是1，3-苯二甲酸。
26. -種從含有吸附質(zhì)的多孔性金屬有機(jī)骨架材料中去除所述吸附質(zhì)的方法，其具備 以下工序a， 工序a :對(duì)吸附有所述吸附質(zhì)的所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料施加磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)，使 所述吸附質(zhì)從所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料中脫離， 其中，所述多孔性金屬有機(jī)骨架材料含有至少1種金屬離子、和與所述至少1種金屬離 子配位結(jié)合的至少1種有機(jī)化合物，并且所述至少1種金屬離子具有未成對(duì)電子。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，所述吸附質(zhì)選自由水、氨、氟化氫、醇、醛、羧酸、胺、 酰胺、酰亞胺、氟化烴、和氯氟烴組成的群中的至少一個(gè)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，所述磁場(chǎng)是交流磁場(chǎng)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，所述至少1種金屬離子是銅離子。
30. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，所述至少1種有機(jī)化合物是1，3, 5-苯三甲酸。
【文檔編號(hào)】B01J20/22GK104437302SQ201410460679
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】野村幸生, 神前隆, 藏渕孝浩, 羽藤一仁 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社