【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属有机框架涂层制备，特别涉及一种无机铵盐辅助电沉积金属有机框架涂层制备方法。
技术介绍
1、金属-有机骨架材料(metal-organicframeworks，mof)是一种新型的多孔材料，主要是有金属离子与有机配体通过配位形成的一种材料。其高度可调的物理化学性质，成为材料领域研究热点。mof在能源、催化、分离、传感等领域展示出广泛的应用前景。然而，粉末状mof在实际操作中有明显局限性，如二次回收困难、难以规模化生产等。mof涂层的构建能够显著克服粉末mof存在的问题。
2、目前金属有机框架涂层的制备方法很多，包括溶剂热法、逐层生长法、浸泡法、外延生长法、化学气相沉积法等。然而，这些制备的mof涂层的方法依旧存在一些问题，如溶剂热法需要高温高压，操作条件苛刻且存在一定危险性；逐层生长法、浸泡法步骤繁琐、生长周期往往需要几天的时间；化学气相沉积法依赖昂贵的设备。
3、现有技术中，中国专利技术专利申请cn108130574a公开一种氧气辅助阴极沉积mof的方法，但是该方法受限于氧气在电沉积液中溶液度低，以及复杂充氧工艺等。中国专利技术专利申请cn114908391a公开一种双氧水辅助阴极沉积mof的方法，效率较低、原料成本较高、负载量不高，且粒径调控范围较窄。
4、mof在基材上负载量大能够提升材料性能(如气体分离效率、催化效率、染料吸附量等)。mof粒径调控范围较宽也具有显著的作用，如文献(doi:10.1039/c9dt04229f)展示了mof中质子传导对于粒径的依赖性。因此
5、中国专利技术专利申请cn107880275a公开了一种自组装法制备zn-mof纳米片的方法；该技术将有机配体2-氨基对苯二甲酸和锌源分别溶解于水中，以四甲基氢氧化铵(tmah)25％水溶液作为调节剂，加热搅拌条件下混合两种溶液，反应一段时间后，加入乙醇并使混合液降温至室温，离心分离得到白色固体粉末。本专利技术制备方法所得zn-mof为一种片状纳米材料。该技术是利用溶液法生产zn-mof纳米片，四甲基氢氧化铵仅仅是实现去质子化，促进其结晶的作用，制备得到的产品为粉末状。且溶液法制备的效率不高，一般需要花费数小时到几天。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术效率低下、操作复杂、负载量低等技术问题，提出一种无机铵盐辅助高效电沉积金属有机框架涂层制备方法，该方法操作简单、成本低、易于规模化制备且mof负载量大。
2、为实现本专利技术目的，采用如下技术方案：
3、一种无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，包括如下步骤：
4、(1)将金属盐、有机配体、无机铵盐溶于溶剂以形成含0.5-1000mmol/l的金属盐、0.5-3000mmol/l的有机配体和0.1-1000mmol/l的无机铵盐的电沉积液；所述的无机铵盐为碳酸铵、碳酸氢铵、草酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵和磷酸铵中的一种或多种；所述的金属盐为钴盐和/或锌盐；
5、(2)在电沉积槽装置中，以导电基材为工作电极或负极，通过施加1分钟-10小时的电位，在导电基材表面进行电沉积，得金属有机框架涂层。
6、为进一步实现本专利技术目的，优选地，所述的金属盐为以钴、锌为金属元素的硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐、氯化盐、溴化盐、氟化盐和碘化盐中的一种或多种。
7、优选地，所述的有机配体为2-甲基咪唑、对苯二甲酸或1,3,5-均苯三甲酸。
8、优选地，所述的溶剂为水、甲醇、乙醇和二甲基酰胺中的一种或多种。
9、优选地，所述的导电基材为碳材料、泡沫金属、金属板、金属网或有导电涂层的材料。
10、优选地，所施加的电位为-20v-20v。
11、优选地，施加电位的时间为10分钟-30分钟。
12、优选地，将金属盐、有机配体、无机铵盐溶于溶剂以形成含0.5-300mmol/l的金属盐、0.5-1500mmol/l的有机配体和0.1-300mmol/l的无机铵盐的电沉积液。
13、优选地，在步骤(2)中，制备金属有机框架涂层后还包括对金属有机框架涂层的洗涤和干燥。
14、优选地，所述的洗涤是用无水甲醇洗涤。
15、相对于现有技术，本专利技术具有如下优点和有益效果：
16、1)本专利技术一种无机铵盐辅助电沉积金属有机框架涂层制备方法，通过铵根离子的加入增加溶液电导率，在电沉积过程中阴极产生大量氢氧根离子，与大量存在的铵根离子反应形成了氨水促进沉淀的溶解，同时碳酸根离子、草酸根离子、磷酸根离子能够与金属离子反应形成分散的沉淀小颗粒悬浮于电沉积液中，在电沉积过程中这些沉淀小颗粒逐渐溶解并将金属离子释放于电沉积液中，维持电沉积过程中金属离子含量的相对稳定，实现mof沉积的调控，这种调控方法使得沉积的mof粒径调控范围宽且负载量显著提高。
17、2)本专利技术的电化学沉积法由于其温和条件、时间短、调控容易能够成为高效率mof涂层制备方法，如本专利技术室温下、10分钟内就可以制备mof涂层，具备明显的时间和生产优势。
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1.一种无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，其特征在于，所述的金属盐为以钴、锌为金属元素的硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐、氯化盐、溴化盐、氟化盐和碘化盐中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，其特征在于，所述的有机配体为2-甲基咪唑、对苯二甲酸或1,3,5-均苯三甲酸。
4.根据权利要求1所述的无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，其特征在于，所述的溶剂为水、甲醇、乙醇和二甲基酰胺中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，其特征在于，所述的导电基材为碳材料、泡沫金属、金属板、金属网或有导电涂层的材料。
6.根据权利要求1所述的无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，其特征在于，所施加的电位为-20V-20V。
7.根据权利要求1所述的无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，其特征在于，施加电位的时间为
8.根据权利要求1所述的无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，其特征在于，将金属盐、有机配体、无机铵盐溶于溶剂以形成含0.5-300mmol/L的金属盐、0.5-1500mmol/L的有机配体和0.1-300mmol/L的无机铵盐的电沉积液。
9.根据权利要求1所述的无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，其特征在于，在步骤(2)中，制备金属有机框架涂层后还包括对金属有机框架涂层的洗涤和干燥。
10.根据权利要求9所述的无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，其特征在于，所述的洗涤是用无水甲醇洗涤。
...【技术特征摘要】
1.一种无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，其特征在于，所述的金属盐为以钴、锌为金属元素的硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐、氯化盐、溴化盐、氟化盐和碘化盐中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，其特征在于，所述的有机配体为2-甲基咪唑、对苯二甲酸或1,3,5-均苯三甲酸。
4.根据权利要求1所述的无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，其特征在于，所述的溶剂为水、甲醇、乙醇和二甲基酰胺中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的无机铵盐辅助电沉积制备金属有机框架涂层的方法，其特征在于，所述的导电基材为碳材料、泡沫金属、金属板、金属网或有导电涂层的材料。
6.根据权利要求1所...
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