金属制造技术

本发明专利技术涉及一种金属

【技术实现步骤摘要】
金属
‑
MOF复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及材料
，特别是涉及一种金属
‑
MOF
复合材料及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]金属
‑
MOF
复合材料可以应用在储能
、
分离
、
纯化
、
信号检测
、
传感器
、
芯片制造等领域，在储能领域，金属
‑
MOF
复合材料可以应用于电池负极中
。
[0003]传统技术中制备金属
‑
MOF
复合材料的方法通常采用水热法
、
刮涂法
、
界面合成法
、
气相沉积法等
。
其中，水热法会造成大量的溶剂浪费，且容易引发环境问题，同时在反应过程中
MOF
晶体颗粒会不可避免的形成于溶剂中进而造成
MOF
前体的浪费，因此并不适用于大规模生产
。
界面聚合法合成效率低，因此时间和经济成本高
。
刮涂法难以获得高质量
、
高致密的
MOF
薄膜，此外还会不可避免的引入
PVDF(
聚偏二氟乙烯
)、PTFE(
聚四氟乙烯
)
等粘结剂，这些粘结剂会堵塞
MOF
的孔道结构，严重影响复合材料的性能
。
另外，水热法
、
刮涂法
、
界面合成法均需要多步操作且耗时，不适用于材料的快速连续制造
。
而气相沉积法通常在高温下进行，反应耗时长，反应设备昂贵，反应氛围条件要求高，由于这些原因造成了成本高昂
。
此外，由于气相沉积法特殊的反应条件，使得
MOF
薄膜种类范围小且不易调控
MOF
薄膜的厚度和形貌
。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述问题，提供一种金属
‑
MOF
复合材料及其制备方法和应用，该制备方法可以快速
、
连续制备表面具有
MOF
薄膜的金属
‑
MOF
复合材料，该
MOF
薄膜与金属片表面结合紧密
、
厚度均匀且形貌与厚度可调控
。
[0005]本专利技术提供了一种金属
‑
MOF
复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0006]提供金属片，并将所述金属片进行氧化处理，使所述金属片的表面形成金属氧化物层；
[0007]将具有所述金属氧化物层的金属片置于气相的
MOF
配体与溶剂组成的混合气氛中并进行加热，使所述
MOF
配体或所述混合气氛与所述金属氧化物层进行反应，得到金属
‑
MOF
复合材料
。
[0008]在一实施方式中，所述金属片选自锌金属片
、
锌合金片
、
镁金属片
、
镁合金片
、
铝金属片
、
铝合金片
、
铜金属片
、
铜合金片
、
铁金属片
、
铁合金片
、
锡金属片
、
锡合金片
、
镍金属片
、
镍合金片
、
钛金属片
、
钛合金片
、
锆金属片
、
锆合金片
、
铂金属片
、
铂合金片中的至少一种
。
[0009]在一实施方式中，所述
MOF
配体选自对苯二甲酸
、2
‑
甲基咪唑
、
苯
‑
1,2,4,5
‑
四羧酸
、5
‑
硝基间苯二甲酸
、
间苯二甲酸
、
烟酸
、3
‑
硝基邻苯二甲酸
、
咪唑
、5
‑
氨基间苯二甲酸
、
异烟酸
、1,3,5
‑
三羧酸苯
、2,3
‑
吡啶二羧酸
、2,2'
‑
联吡啶
、1,4
‑
环己烷二羧酸
、
噻吩
‑
2,5
‑
二羧酸
、
吡嗪
、
丁炔二酸
、[1,1'
‑
联苯
]‑4‑
羧酸
、
反式
‑
1,4
‑
环己烷二羧酸
、
顺
‑
1,2
‑
环己烷二甲酸
、2,3,5,6
‑
四氟对苯二甲酸
、2
‑
硝基对苯二甲酸
、
吡嗪
‑
2,3
‑
二羧酸
、4,4'
‑
联苯二甲酸
、
富
马酸
、3,4
‑
吡啶二羧酸
、2,4
‑
吡啶二羧酸
、4
‑
氨基联苯二甲酸
、
水杨酸吖嗪
、1H
‑
咪唑
‑
4,5
‑
二羧酸
、1H
‑
吡唑
‑
3,5
‑
二羧酸水合物
、4,4'
‑
联吡啶
、3,6
‑
二
‑2‑
吡啶基
‑
1,2,4,5
‑
四嗪
、2,5
‑
二溴对苯二甲酸
、2,5
‑
二氯对二苯甲酸
、
反
‑
1,2
‑
环己烷二甲酸
、3,5
‑
吡唑二甲酸
、(1R,2R)
‑
1,2
‑
环己烷二甲酸
、2,2'
‑
联苯二羧酸
、3,5
‑
吡啶二甲酸
、
偏苯三甲酸
、
萘
‑
1,4
‑
二羧酸
、4
‑
羟基邻苯二甲酸
、2,5
‑
二羟基对苯二甲酸
、5
‑
羟基间苯二甲酸
、1,4
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种金属
‑
MOF
复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供金属片，并将所述金属片进行氧化处理，使所述金属片的表面形成金属氧化物层；将具有所述金属氧化物层的金属片置于气相的
MOF
配体与溶剂组成的混合气氛中并进行加热，使所述
MOF
配体或所述混合气氛与所述金属氧化物层进行反应，得到金属
‑
MOF
复合材料
。2.
根据权利要求1所述的金属
‑
MOF
复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属片选自锌金属片
、
锌合金片
、
镁金属片
、
镁合金片
、
铝金属片
、
铝合金片
、
铜金属片
、
铜合金片
、
铁金属片
、
铁合金片
、
锡金属片
、
锡合金片
、
镍金属片
、
镍合金片
、
钛金属片
、
钛合金片
、
锆金属片
、
锆合金片
、
铂金属片
、
铂合金片中的至少一种
。3.
根据权利要求1所述的金属
‑
MOF
复合材料的制备方法，其特征在于，所述
MOF
配体选自对苯二甲酸
、2
‑
甲基咪唑
、
苯
‑
1,2,4,5
‑
四羧酸
、5
‑
硝基间苯二甲酸
、
间苯二甲酸
、
烟酸
、3
‑
硝基邻苯二甲酸
、
咪唑
、5
‑
氨基间苯二甲酸
、
异烟酸
、1,3,5
‑
三羧酸苯
、2,3
‑
吡啶二羧酸
、2,2'
‑
联吡啶
、1,4
‑
环己烷二羧酸
、
噻吩
‑
2,5
‑
二羧酸
、
吡嗪
、
丁炔二酸
、[1,1'
‑
联苯
]
‑4‑
羧酸
、
反式
‑
1,4
‑
环己烷二羧酸
、
顺
‑
1,2
‑
环己烷二甲酸
、2,3,5,6
‑
四氟对苯二甲酸
、2
‑
硝基对苯二甲酸
、
吡嗪
‑
2,3
‑
二羧酸
、4,4'
‑
联苯二甲酸
、
富马酸
、3,4
‑
吡啶二羧酸
、2,4
‑
吡啶二羧酸
、4
‑
氨基联苯二甲酸
、
水杨酸吖嗪
、1H
‑
咪唑
‑
4,5
‑
二羧酸
、1H
‑
吡唑
‑
3,5
‑
二羧酸水合物
、4,4'
‑
联吡啶
、3,6
‑
二
‑2‑
吡啶基
‑
1,2,4,5
‑
四嗪
、2,5
‑
二溴对苯二甲酸
、2,5
‑
二氯对二苯甲酸
、
反
‑
1,2
‑
环己烷二甲酸
、3,5
‑
吡唑二甲酸
、(1R,2R)
‑
1,2
‑
环己烷二甲酸
、2,2'
‑
联苯二羧酸
、3,5
‑
吡啶二甲酸
、
偏苯三甲酸
、
萘
‑
1,4
‑
二羧酸
、4
‑
羟基邻苯二甲酸
、2,5
‑
二羟基对苯二甲酸
、5
‑
羟基间苯二甲酸
、1,4
‑
亚苯基二乙酸
、4
‑
羧基苯乙酸
、2
‑
氨基对...

【专利技术属性】
技术研发人员：张漩，向阳，姜银珠，刘柱，
申请(专利权)人：浙江大学杭州国际科创中心，
类型：发明
国别省市：