一种共价有机框架纳米管及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于纳米材料技术领域，具体为一种共价有机框架纳米管及其制备方法和应用。本发明专利技术使用二氧化硅纳米线为硬模板，并可通过浸泡、抽提的方法将二氧化硅纳米线沉积在不锈钢丝等材料表面，形成二氧化硅纳米线薄膜；以分散的氧化硅纳米线或沉积的二氧化硅纳米线薄膜为基底，原位生长一层COF薄膜，刻蚀掉氧化硅纳米线模板，分别得到分散的COF纳米管及COF纳米管膜修饰的不锈钢丝。COF本身的丰富微孔使得材料具有很高的比表面积，而中空的管道结构给分子提供了一个快速物质传输的通道，是一种理想的分离富集材料，可用于有效地富集溶液中微量的有机污染物。COF纳米管膜修饰的不锈钢丝可用作不锈钢丝固相微萃取头，用于危害物质定量富集与净化前处理材料。

A covalent organic framework nanotube and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种共价有机框架纳米管及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米材料
，具体涉及一种共价有机框架（COF）纳米管及其制备方法和应用。
技术介绍
共价有机框架材料（COFs）是一种由共价键连接的具有周期性网络结构的有机多孔材料，具有均一的孔道结构。经热力学控制的可逆反应合成制备，能够精确控制材料几何结构、孔径，立体取向等结构性能1，COFs具备结构多样2，低密度3，高比表面积4和优异的热稳定性和化学稳定性5和永久空隙度6，可以适应水或者有机溶剂等各种不同生化环境。目前COFs以其优越的性能吸引了广泛的关注，被应用在分离7、富集8、催化9、能源储运10和传感11等多个领域。COFs在分离富集领域的应用较广，但主要集中在制备成2D片状材料12，磁性复合材料13和薄膜14等。然而实验室常规方法合成的COFs材料均为多晶粉末，无法获得连续均匀的COFs薄膜，又因COFs材料的多晶粉末难以溶解和分散，因此COFs材料通过常规的悬涂、溶剂挥发等方法成膜稳定性不足15。本专利技术利用二氧化硅纳米线、纳米线膜基底为模板，在位生长出COF纳米管、纳米管膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种共价有机框架纳米管的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：/n（1）将氨丙基硅烷改性的二氧化硅纳米线、三元醛、冰乙酸、二氧六环以一定的比例混合，高温封管反应；得到三元醛改性的二氧化硅纳米线；其中：/n所述的三元醛为三醛基间苯三酚和均苯三甲醛中的一种；/n所述的APTES改性的二氧化硅纳米线与三元醛的质量比为1：（0.1-10）；/n所述的APTES改性的二氧化硅纳米线与冰乙酸的质量比为1：（1-10）；/n所述的APTES改性的二氧化硅纳米线与二氧六环的质量比为1：（10-1000）；/n所述的封管反应温度为100-200℃，封管反应时间为1-3小时；/n（2）将经步骤（1）得到的三元醛...

【技术特征摘要】
1.一种共价有机框架纳米管的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）将氨丙基硅烷改性的二氧化硅纳米线、三元醛、冰乙酸、二氧六环以一定的比例混合，高温封管反应；得到三元醛改性的二氧化硅纳米线；其中：
所述的三元醛为三醛基间苯三酚和均苯三甲醛中的一种；
所述的APTES改性的二氧化硅纳米线与三元醛的质量比为1：（0.1-10）；
所述的APTES改性的二氧化硅纳米线与冰乙酸的质量比为1：（1-10）；
所述的APTES改性的二氧化硅纳米线与二氧六环的质量比为1：（10-1000）；
所述的封管反应温度为100-200℃，封管反应时间为1-3小时；
（2）将经步骤（1）得到的三元醛改性的二氧化硅纳米线，三元醛，联苯胺，冰乙酸，二氧六环以一定的比例混合，高温封管反应；得到得COF纳米管膜；其中：
所述的三元醛为三醛基间苯三酚和均苯三甲醛中的一种；
所述的联苯胺为3,3'-二甲基联苯胺和3,3'-二乙基联苯胺，2,2'-二甲基联苯胺和2,2'-二乙基联苯胺的一种；
所述的三元醛改性的二氧化硅纳米线与三元醛的质量比为1：（0.01-5）；
所述的三元醛改性的二氧化硅纳米线与联苯胺的质量比为1：（0.01-5）；
所述的三元醛改性的二氧化硅纳米线与冰乙酸的质量比为1：（0.01-10）；
所述的三元醛改性的二氧化硅纳米线与二氧六环的质量比为1：（10-1000）
所述的封管反应温度为100-200℃;封管反应时间为72-96小时；
（3）...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚军，周方舟，方园园，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31