Synthesis and Characterization of an Amino Functionalized MIL-101(Al): Separation and Catalytic Properties

Knoevenagel冷凝 催化作用 苯甲醛 甲苯 热稳定性 选择性 材料科学 溶剂 化学工程 胺气处理 多孔性 表征(材料科学) 有机化学 化学 纳米技术 工程类
作者
Pablo Serra‐Crespo,Enrique V. Ramos‐Fernández,Jorge Gascón,Freek Kapteijn
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:23 (10): 2565-2572 被引量:475
标识
DOI:10.1021/cm103644b
摘要

A new MIL-101 material based on aluminum and containing amine functional groups has been synthesized. The pure phase NH2-MIL-101(Al) can only be formed in very specific synthesis conditions, where both the metal source and the solvent used play a key role. The resulting porous solid shows a high thermal and chemical stability, decomposing at temperatures above 650 K in air. The NH2-MIL-101(Al) framework offers an excellent trade off for separation of CO2: the combination of high stability, acceptable capacity at low adsorbate partial pressures, high selectivity, and fast regenerability makes this new material a very attractive candidate for applications like natural gas or biogas upgrading. CO2 capacities up to 62 wt % are obtained at room temperature and 3 MPa. In addition to an excellent separation performance, the NH2-MIL-101(Al) shows a high activity in the basic catalyzed Knoevenagel condensation of benzaldehyde with ethyl cyanoacetate at 313 K even in an as apolar a solvent as toluene (turn over frequency, TOF = 1.8 h–1).
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