负载MOF的3D钌/石墨烯气凝胶复合材料及其制备方法与在持续处理CO中的应用技术

本发明专利技术公开了一种负载MOF的3D钌/石墨烯气凝胶复合材料及其制备方法与在持续处理CO中的应用，用简单的溶剂热法，在气凝胶形成的过程中同时将钌嵌入其中，形成3D钌/石墨烯气凝胶，然后经过冷冻干燥；将干燥过的气凝胶进行表面羧基化，然后通过层层自组装的方法在其表面修饰MOF材料，最后得到了修饰MOF的3D钌/石墨烯气凝胶复合材料。本发明专利技术公开的制备方法操作相对简单，由于MOF材料的吸附性能以及催化剂的催化性能，因此可以形成包括吸附和催化CO的循环；此外，由于MOF的吸附可以增加催化剂周围的CO瞬时浓度，从而增加CO的反应速率，而且此制备方法制备的产品具有优异的处理CO的性能，非常利于工业化应用。

3D ruthenium / graphene aerogel composite loaded with MOF and its preparation method and its application in continuous treatment of CO

【技术实现步骤摘要】
负载MOF的3D钌/石墨烯气凝胶复合材料及其制备方法与在持续处理CO中的应用
本专利技术涉及纳米复合材料
，具体涉及一种负载MOF的3D钌/石墨烯气凝胶复合材料及其制备方法与在持续处理CO中的应用。
技术介绍
随着近年来技术的迅速发展及快速的工业化，CO、SO2、NO2等有毒气体的排放严重超标，已经损坏了生态环境、危害了人类的身体健康。CO是常见且危害最大的有毒气体之一，CO气体的排放主要来自汽车尾气和煤炭等的不充分燃烧，它无色无味，且可迅速与人体中的血红蛋白结合，排挤氧气，造成人体缺氧，对人体的危害十分严重。因此处理CO气体的污染迫在眉睫，而利用金属纳米粒子催化氧化处理CO是一种有发展前途且应用广泛的气体处理方法；金属-有机骨架（MOF）是通过组装金属离子和有机配体来形成，其在药物递送、催化等方面具有显著应用，在现有文献报道中，对于气体的处理，尤其是CO的处理，其吸附和催化一体化的报道基本没有。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种3D钌/石墨烯气凝胶表面修饰金属有机框架（MOF）的复合材料及其制备方法，采用简单的水热法，一步制备出3D钌/石墨烯气凝胶，利用层层自组装的方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载MOF的3D钌/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将三氯化钌与氧化石墨烯加入乙二醇中，超声处理后反应；然后冷冻干燥得到3D钌/石墨烯气凝胶；（2）将3D钌/石墨烯气凝胶进行表面羧基化，得到表面富有羧基的3D钌/石墨烯气凝胶复合材料；（3）在3D钌/石墨烯气凝胶表面修饰MOF材料，得到负载MOF的3D钌/石墨烯气凝胶复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种负载MOF的3D钌/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将三氯化钌与氧化石墨烯加入乙二醇中，超声处理后反应；然后冷冻干燥得到3D钌/石墨烯气凝胶；（2）将3D钌/石墨烯气凝胶进行表面羧基化，得到表面富有羧基的3D钌/石墨烯气凝胶复合材料；（3）在3D钌/石墨烯气凝胶表面修饰MOF材料，得到负载MOF的3D钌/石墨烯气凝胶复合材料。2.根据权利要求1所述负载MOF的3D钌/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，三氯化钌、氧化石墨烯、乙二醇的质量比为10:15:4000；所述反应的温度为170～200℃，时间为18～36小时。3.根据权利要求1所述负载MOF的3D钌/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，先将氧化石墨烯放入乙二醇中超声分散，然后再加入三氯化钌溶液，超声处理后反应；反应结束，产物用水和乙醇洗涤，然后冷冻干燥。4.根据权利要求1所述负载MOF的3D钌/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，用丁二酸酐、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N,N-二甲基甲酰胺将3D钌/石墨烯气凝胶进行表面羧基化；丁二酸酐、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为0.9:（1.9～2）∶(56～57)。5.根据权利要求4所述负载MOF的3D钌/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，先将丁二酸酐、3-氨丙基三乙氧基硅烷加入N,N-二甲基甲酰胺中，于25℃～30℃搅拌3～5小时；然后加入3D钌/石墨烯气凝胶，室温下搅拌8～10小时，将3D钌/石墨烯气凝胶进行表面羧基化。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：路建美，陈冬赟，蒋军，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32