组合离子热合成无机微孔化合物

以分子筛为代表的无机微孔晶体材料作为重要的催化材料、吸附分离材料和离子交换材料在石油工业、精细化工及日用化工中具有极其重要的作用。近年来，无机微孔晶体材料在高新技术先进材料应用领域也显示出诱人的发展前景。但是合成方法的单一使得合成新型微孔材料陷入了困境。一种新合成方法的开发会导致一系列新型化合物的诞生。离子热合成以其独特的魅力必将会在无机微孔晶体材料合成方面产生巨大的影响。.本项目旨在以微孔磷酸盐为研究对象，通过应用高通量组合化学方法开展无机微孔晶体化合物的离子热合成研究。建立与完善离子热组合合成的方法与技术；应用组合化学高效、快速、平行的特点，开发一系列新型微孔化合物；研究合成反应规律，为实现定向设计与定向合成提供理论依据。

无机微孔材料在催化、环境及功能材料方面的广泛应用使得这类材料的合成研究一直是人们关注的热点。然而，目前的合成方法仍然是传统的方法，即先通过大量的实验工作来合成出微孔化合物，然后对化合物进行表征和性能测试。这种实验方法往往具有很大的盲目性和偶然性。随着科学技术的发展，为了满足对具有良好性能材料的需求，以功能为导向的分子工程学正蓬勃发展起来。有关无机微孔材料的定向设计和定向合成已越来越受到人们的重视。无机微孔材料的分子工程学已成为国际合成化学领域上重要的前沿课题。.近年来，组合合成技术得以迅速发展，从制药领域逐步发展到有机小分子/高聚物合成，分子构造与分子识别，均相和异相催化剂，功能材料等诸多领域，也逐渐扩展应用在无机材料的合成方面。. 本课题组目前已经较大量地制备了1-甲基3-乙基咪唑溴盐，1-乙基咪唑溴盐1-丁基3-甲基咪唑溴盐，1-甲基3-己基咪唑四氟硼酸盐，已基吡啶六氟磷酸盐等离子液体，熟练掌握了离子液体的制备方法。研究进展如下：. 1) 在1-甲基-3-乙基咪唑溴盐离子液体([emim]Br)中成功合成了球形的方钠石分子筛，并通过改变反应物料的配比可以调变球形方钠石分子筛的粒径从0.2 μm到1.4 μm进行变化。. 2) 在超声辅助下离子液体热合成了FeAPO-11分子筛。实验表明采用不同超声时间处理后的合成产物均为FeAPO-11分子筛，具有AEL拓扑结构。. 3）离子热合成微孔化合物Zn(H3O)PO4，并详细研究了不同溶剂对该化合物形貌的影响。在合成条件相同的条件下通过变化不同的物质作为溶剂，成功制备出不同形貌的磷酸锌晶体Zn(H3O)PO4。溶剂对产物的晶体形貌有较大影响。溶剂的极性越大，晶体生长越快，晶体在各个方向的生长速度越趋于一致，生长的晶体形貌越接近球状。当溶剂的极性降低，溶剂对晶体各个方向生长的控制能力变得不同，导致晶体生长出现取向性，开始有棒状出现。. 本项目选择自行研制开发的咪唑和吡啶类离子液体作为反应溶剂和结构导向剂，组合合成具有新颖结构和性能优良的无机微孔晶体材料，并对应用广泛的分子筛在离子热条件下进行修饰，以提高其活性。尝试建立反应物料与结构之间的关系，为定向设计提供理论依据，最终实现定向合成。