多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合材料及其快速制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合材料及其快速制备方法和应用。具体步骤如下：将金属盐、有机配体、表面活性剂依次加入到有机溶剂中，搅拌反应一段时间，将产物离心、洗涤、干燥，得到多孔金属有机框架；再将多孔金属有机框架、氧化石墨烯分别稀释后混合，采用真空或压力辅助过滤方法，得到多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合材料。与传统真空/压力辅助过滤法相比，该方法极大地缩短了复合材料的过滤时间，且厚度可控，可制备二维的薄膜和三维的水凝胶、气凝胶，打破了传统过滤方法不能制备水凝胶、气凝胶的限制，并且制备的复合薄膜具有更高的水通量和更强的力学性能，在染料分离和水处理方面具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合材料及其快速制备方法和应用
本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合材料及其快速制备方法和应用，特别是在染料分离和水处理滤膜中的应用。
技术介绍
近年来，氧化石墨烯由于独特的二维结构，易于设计的层间尺寸，快速的分子渗透性，优异的机械性能和具有成本效益的制备方法，在膜开发方面具有广阔的前景(Adv.Mater.,2016,28(12):2287-2310)。作为一种新型膜应用，氧化石墨烯材料表现出良好的渗透性和精确的分离能力，可以筛选分子甚至离子(Science,2014,343(6172):740-742)。Abraham等人报道了通过真空抽滤法制备厚度为5μm的氧化石墨烯膜的水通量为7Lh-1m-2bar-1(Nat.nanotechnol.,2017,12(6):546)。然而，这种氧化石墨烯膜的水通量较低。为了达到快速渗透的效果，膜中层间距仍需进一步扩大。添加具有特定尺寸的间隔物，例如碳纳米点(Chem.Commun.,2014,50,1308本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合材料，其特征在于：所述复合材料由多孔金属有机框架和氧化石墨烯组成，其中：所述多孔金属有机框架的质量分数为2.4％～32.7％，所述的多孔金属有机框架采用表面活性剂诱导各向异性生长法得到。/n

【技术特征摘要】
1.一种多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合材料，其特征在于：所述复合材料由多孔金属有机框架和氧化石墨烯组成，其中：所述多孔金属有机框架的质量分数为2.4％～32.7％，所述的多孔金属有机框架采用表面活性剂诱导各向异性生长法得到。


2.根据权利要求1所述的多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合材料，其特征在于：所述复合材料为多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合膜、多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合水凝胶或多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合气凝胶的任一种。


3.根据权利要求1或2所述的多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合材料，其特征在于：所述多孔金属有机框架采用下述方法制得，步骤如下：
按配比将金属盐、有机配体、表面活性剂依次加入到有机溶剂中，然后将所得混合物搅拌分散均匀后继续搅拌反应0.3～12h，反应结束后，将所得产物离心洗涤多次，最后干燥即可；所述金属盐、有机配体、表面活性剂与有机溶剂的用量比为1质量份：(1～2.5)质量份：(0.5～5)质量份：(25～50)体积份；其中：所述质量份与体积份之间是以g：mL作为基准。


4.根据权利要求3所述的多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合材料，其特征在于：所述搅拌反应是在室温条件下或在加热温度为120～200℃条件下进行。


5.根据权利要求3所述的多孔金属有机框架掺杂的氧化石墨烯基复合材料，其特征在于：所述金属盐的阳离子选自钴、铁、镍、铜、锌、铂、钯、钌、金、...

【专利技术属性】
技术研发人员：何大平，王哲，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42