The present invention discloses a high aspect ratio MOF crystal material and its preparation method. The MOF crystal material is a double ligand material. There are two kinds of organic ligands in the crystal structure: acidic and alkaline. The basic ligand is triethyldiamine, the acidic ligand is terephthalic acid, and the chemical formula of MOF crystal material is Zn (BDC) (TED) 0.5. The precursor solution obtained during the preparation of MOF crystal material was adjusted to pH value of solution to 1.5-6.5 by acid surfactant. By adjusting the pH value of MOF precursor solution and controlling the coordination ability of the two ligands, the crystal growth rate along the channel direction and radial direction is affected. The prepared crystal material has good rod-like characteristics, simple preparation process and is suitable for forming anisotropic crystal arrays.
【技术实现步骤摘要】
一种高长径比金属有机框架晶体材料及其制备方法
本专利技术属于金属有机框架材料
,具体涉及一种高长径比金属有机框架晶体材料及其制备方法。
技术介绍
金属有机框架材料(Metal-OrganicFrameworks,简称MOF)是一类由有机配体与金属中心离子经过自组装形成的具有可调节孔径和高度有序的无限网络结构的配位聚合物的材料,它具有高孔隙率、低密度、大比表面积、孔道规则、孔径可调以及拓扑结构多样性和可裁剪性等优点。作为一种新型多孔材料,金属有机框架材料在气体吸附、催化剂、质子传导、设计新型光学材料、制作MOF薄膜等诸多领域中都有着广泛的应用。在金属有机框架中,金属离子通过自身的配位几何构型将具有多个配位点的配体分子连接在一起,通过调节有机配体的长度可以获得孔径不同的受限空间,因此金属有机框架的几何结构与连接金属离子的有机配体分子有很大的关系。特别是在合成MOF时,通过控制配体的配位特性与生长行为,可以合成具有一定特殊形态特征的MOF晶体。在这些具有特殊形态特征的MOF晶体中,具有一定的孔道长度与直径之比(长径比)的棒状MOF晶体因具有稳定的结构,良好的填充性,沿棒状方向发生择优取向等特点,在纳米增强材料与功能材料领域有重要应用价值。此外,将棒状晶体分散于水或乙醇等溶剂中时,棒状晶体表现出良好的分散性能,即晶体与晶体之间是分立的,没有堆积成块,不发生硬团聚现象。无论是棒状的MOF单晶,或是由众多的棒状MOF单晶有序地排列而成的MOF材料,均可呈现相当优越的各向异性,尤其是优越的光学各向异性。因此,制备高长径比特性的MOF晶体是组装具有各向异性晶体材料的 ...
【技术保护点】
1.一种高长径比MOF晶体材料,其特征在于,这种MOF晶体材料为双配体材料,在晶体结构中存在酸性和碱性两种有机配体,其中,碱性配体为三乙基二胺,酸性配体为对苯二甲酸,MOF晶体材料的化学式为Zn(BDC)(TED)0.5,制备MOF晶体材料过程中获得的前驱体溶液以酸性表面活性剂调节溶液的pH值为酸性。
【技术特征摘要】
1.一种高长径比MOF晶体材料,其特征在于,这种MOF晶体材料为双配体材料,在晶体结构中存在酸性和碱性两种有机配体,其中,碱性配体为三乙基二胺,酸性配体为对苯二甲酸,MOF晶体材料的化学式为Zn(BDC)(TED)0.5,制备MOF晶体材料过程中获得的前驱体溶液以酸性表面活性剂调节溶液的pH值为酸性。2.如权利要求1所述的一种高长径比MOF晶体材料,其特征在于,所述酸性表面活性剂包括但不限于硝酸溶液。3.如权利要求1-2任一项所述的一种高长径比MOF晶体材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:1)将六水合硝酸锌、对苯二甲酸和三乙基二胺加入DMF溶剂中,充分搅拌直至溶液澄清,获得MOF材料前驱体溶液;2)将酸性表面活性剂逐滴滴加入步骤1)获得的前驱体溶液中调节MOF前驱体溶液的pH值;3)将步骤2)所得溶液转移到带有不锈钢保护套...
【专利技术属性】
技术研发人员:王瑾,余莹,叶飞宏,黄振江,
申请(专利权)人:南京邮电大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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