【技术实现步骤摘要】
半导体与MOF骨架空间互补的三维有序结构、其制备方法及应用
本专利技术为半导体与MOF骨架空间互补的三维有序结构开发的
，特别涉及半导体在不损坏MOF原有骨架连接方式和局域结构的前提下，与MOF三维孔道内壁进行精准拼接，具体涉及一种半导体与MOF骨架空间互补的三维有序结构、其制备方法及应用。
技术介绍
金属-有机框架材料[metal-organicframeworks，简称MOFs，又称金属有机框架，或金属有机骨架等]，是一类由无机金属节点和有机分子通过配位键键合而成的无机多孔材料。MOF的孔道拓扑结构丰富、比表面积大，常用于装载功能客体分子，使其在生物、催化、气体分离及药物释放等领域有重要应用。功能纳米材料，因其独特的理化性质，在光催化、电催化、磁响应等方面受到了广泛的关注。纳米功能材料功能性的表达，取决于功能纳米材料在三维空间的有序排布程度，例如三维空间周期性排布的磁体能够产生强的磁场效应，但传统方法制备的纳米功能材料颗粒大、尺寸不均一、三维空间的排列杂乱无序，极大地限制功能纳米材料在上述领域的发展。鉴于此...
【技术保护点】
1.一种半导体与MOF骨架空间互补的三维有序结构，其特征在于：包括MOF及填充在MOF孔道内的半导体，在MOF孔道中的半导体空间排布具有周期性，且尺寸均一，所述半导体的粒径不大于MOF晶格中所对应的孔道直径，半导体与MOF骨架在空间上互补、与MOF孔道内壁拼接准确。/n
【技术特征摘要】
1.一种半导体与MOF骨架空间互补的三维有序结构，其特征在于：包括MOF及填充在MOF孔道内的半导体，在MOF孔道中的半导体空间排布具有周期性，且尺寸均一，所述半导体的粒径不大于MOF晶格中所对应的孔道直径，半导体与MOF骨架在空间上互补、与MOF孔道内壁拼接准确。
2.根据权利要求1所述的半导体与MOF骨架空间互补的三维有序结构，其特征在于：所述MOF为介孔MOF材料。
3.根据权利要求2所述的半导体与MOF骨架空间互补的三维有序结构，其特征在于：所述介孔MOF材料包括MIL-101-Cr、MIL-101-Al、MIL-101-Fe、MIL-101-V、MIL-100-Fe、MIL-100-Cr、MIL-100-Al、MIL-100-Ti、MIL-100-Ni、MIL-100-Sc、MIL-100-V、MIL-100-Mn、PCN-332-Fe、PCN-332-V、PCN-332-Sc、PCN-332-Al、PCN-332-In、PCN-333-Fe、PCN-333-Sc及其衍生官能团系列中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的半导体与MOF骨架空间互补的三维有序结构，其特征在于：所述半导体为TiO2、WO3、ZnO、CuO、Cu2O、CdO、Cr2O3、FeO、Fe2O3、Fe3O4、Ga2O3、In2O3、CdS、CuS、CdSe、C3N4、MoS2、InP、ZnS、CuInS、BiOCl、BiOBr、BiOI中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的半导体与MOF骨架空间互补的三维有序结构，其特征在于：所述三维有序结构的分子式为x％Semiconductor-in-MOF，其中x％为半导体在整个三维有序结构中的质量分数，5≤x≤50。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的半导体与MOF骨架空间互补的三维有序结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据半导体种类，在10-40℃条件下，选择合适的无机或有机前驱物配置金属前驱体溶液加入到溶剂中，配置金属浓度为1-300mM，溶液pH值在3-7的金属前驱体溶液，混合均匀后，制备出金属溶胶前驱体粒径在0.5-1.2nm的溶胶；
(2)将一定体积步骤(1)中制备的溶胶与一定量的MOF混合，在温度为0-40℃下，恒温搅拌5-30h后，将溶液抽干，获得凝固态半导体中间产物与MOF骨架互补的三维有序结构；
(3)将所述步骤(2)中制备的凝固态半导体中间产物与MOF骨架互补的三...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓鹤翔，江卓，徐晓晖，昝菱，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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