一种GQDs@ZIF-8型金属有机框架材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种GQDs@ZIF‑8型金属有机框架材料及其制备方法和应用，属于复合材料技术领域。本发明专利技术通过将碳源、组氨酸的冻干混合物进行热解反应，使碳源碳化形成石墨烯量子点，组氨酸分解出的甲基咪唑修饰到石墨烯量子点表面；通过将甲基咪唑修饰石墨烯量子点水分散液与氯化锌溶液进行共混，使氯化锌溶液中的锌离子与甲基咪唑络合，形成由8个正四面体组成、以立方体状排列GQDs@ZIF‑8型金属有机框架材料。本发明专利技术提供的GQDs@ZIF‑8型金属有机框架材料具有甲基咪唑活性位点，当用于VOCs监测时，具有较高的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种GQDs@ZIF-8型金属有机框架材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及复合材料
，特别涉及一种GQDs@ZIF-8型金属有机框架材料及其制备方法和应用。
技术介绍
21世纪以来，工业生产加速，大气污染愈发严重，尤其是有机挥发性气体(VOCs)的过量排放，人们对于及时和准确的环境污染监测和控制的需求日益增加，这些都需要性能优异的，即高灵敏度、高选择性、高可靠性的新型气体检测吸附技术。金属有机骨架材料(MOFs)是由金属离子与有机配体自组装而成的多孔骨架晶体材料，其巨大的比表面积、可调节性、结构多样性，使其在众多多孔材料中脱颖而出，在气体的检测与吸附、多相催化等领域有着广泛应用。最近，人们开始将MOFs材料应用于气体吸附领域，与其他气体检测吸附材料相比，MOFs结构和性质的可调性是其他化学材料所不具备的优势之一。然而，现有的MOFs如MOF-5、ZIF-8应用于VOCs监测领域时，存在灵敏度差的问题，这是由于传统的MOFs缺乏活性位点，难以接枝其他结构以使其与VOCs结合。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GQDs@ZIF-8型金属有机框架材料的制备方法，包括以下步骤：/n(1)将碳源、组氨酸和水混合，进行冷冻干燥，得到冻干混合物；/n(2)加热所述冻干混合物，进行热解反应，得到热解反应液，所述热解反应液中含有甲基咪唑修饰石墨烯量子点；/n(3)将所述热解反应液与碱液混合，进行搅拌，得到碱化液，调节所述碱化液的pH值至6.5～7.5，对所得液体依次进行透析和干燥，得到甲基咪唑修饰石墨烯量子点；/n(4)将甲基咪唑修饰石墨烯量子点的水分散液与可溶性二价锌溶液依次进行共混和离心，得到GQDs@ZIF-8型金属有机框架材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种GQDs@ZIF-8型金属有机框架材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将碳源、组氨酸和水混合，进行冷冻干燥，得到冻干混合物；
(2)加热所述冻干混合物，进行热解反应，得到热解反应液，所述热解反应液中含有甲基咪唑修饰石墨烯量子点；
(3)将所述热解反应液与碱液混合，进行搅拌，得到碱化液，调节所述碱化液的pH值至6.5～7.5，对所得液体依次进行透析和干燥，得到甲基咪唑修饰石墨烯量子点；
(4)将甲基咪唑修饰石墨烯量子点的水分散液与可溶性二价锌溶液依次进行共混和离心，得到GQDs@ZIF-8型金属有机框架材料。


2.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述碳源为柠檬酸、氨基磺酸和羟基乙酸中的一种或几种；所述碳源和组氨酸的质量比为1～5:1。


3.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述热解反应的温度为180～220℃，时间为30～45min。


4.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述碱液为氢氧化钠水溶液，所述氢氧化钠水溶液的质量浓度为5～15mg/mL；所述碱液与热解反应液的质量比为25～50:1；
所述搅拌的时间为15～30min，转速为400～1000rpm。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透析的方法包括以下步骤：
使用7000Da的透析袋对pH值为6....

【专利技术属性】
技术研发人员：焦杰明，方长青，程有亮，朱嘉，
申请(专利权)人：广东泰金智能包装有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44