System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种金属-有机框架材料(MOFs)的快速制备方法技术_技高网

一种金属-有机框架材料(MOFs)的快速制备方法技术

技术编号:40207739 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-02 22:18
本发明专利技术涉及无机功能材料领域,公开一种金属‑有机框架材料(MOFs)的快速制备方法。其制备方法是将金属盐溶于有机胺,有机配体溶于酰胺,将含有金属盐的有机胺溶液加入含有有机配体的酰胺溶液在常温下1分钟内即可得到相应的MOFs。本发明专利技术的优点:在常温下通过简单的沉淀反应快速获得MOFs材料。相比于水(溶剂)热合成方法,该方法具有低能耗、快速制备的优势,且使用的溶剂可回收利用,非常适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无机功能材料,尤其涉及一种金属-有机框架材料(mofs)的快速制备方法。


技术介绍

1、金属有机框架(metal-organic frameworks,mofs)是一类由金属离子与有机配体以配位键形式键合的具有周期性多维网络框架结构的结晶多孔材料。鉴于金属离子和配体多样性,mofs不仅具有种类和结构的丰富性,而且具有可调的高度发达的孔结构和超高的比表面积。因此可根据功能需求定向设计mofs,被广泛应用于吸附分离、能量存储、催化、光电磁材料等领域。

2、目前对于mofs材料的合成方法有很多,但是这些制备方法都基于水(溶剂)热法,需要高温和大量的有机溶剂,耗时长,能耗高,产量低。尽管近年来开发了离子液体法机、电化学法、械球磨法等多种绿色制备方法,但是这些新型工艺仍然存在诸多弊端,如离子液体价格高昂,电化学法产量低,而机械球磨法纯度难以保证。而且这些合成方法仅限于少数mofs材料的合成。因此,亟需开发更为高效、快速、低能耗的规模化mofs生产工艺,以加速这类新型多孔材料的产业化应用。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中对mofs材料制备时存在效率低、能耗高的技术问题,而提出的一种金属-有机框架材料的制备方法。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:

3、一种金属-有机框架材料(mofs)的快速制备方法,包括以下步骤:

4、s10:将金属盐溶于有机胺以形成溶液a;

5、s20:将有机配体溶于酰胺以形成溶液b;

6、s30:在常温下按一定比例将制备的溶液a加入溶液b并搅拌,制得沉淀物;

7、s40:将制备的沉淀物用挥发溶剂洗涤,并干燥活化制得金属-有机框架材料。

8、作为本申请优选的技术方案,所述金属盐包含但不限于氯化物、乙酰丙酮盐、丙烯酸盐、硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐。

9、作为本申请优选的技术方案,所述有机胺包含但不限于二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、丙胺、二丙胺、三丙胺、异丙胺、二异丙胺、正丁胺、异丁胺、仲丁胺、叔丁胺、己胺、己二胺。

10、作为本申请优选的技术方案,所述有机配体包含但不限于对苯二甲酸、均苯三甲酸、吡啶类及其衍生物、咪唑类及其衍生物、膦酸类及其衍生物。

11、作为本申请优选的技术方案,所述酰胺包含但不限于甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、丁酰胺、异丁酰胺、己内酰胺、二甲基二酰胺、二甲基乙酰胺。

12、作为本申请优选的技术方案,所述s30中反应时间至多为1min。

13、作为本申请优选的技术方案,所述s40中洗涤至少3次。

14、作为本申请优选的技术方案,所述s40中活化在真空干燥条件下进行,且干燥活化温度为60-180℃。

15、一种金属-有机框架材料,根据前述的一种金属-有机框架材料(mofs)的快速制备方法制备得到。

16、与现有技术相比,本专利技术提供了一种金属-有机框架材料(mofs)的快速制备方法以及通过该方法制得的金属-有机框架材料,具备以下有益效果:

17、1、本专利技术中,在常温下通过简单的沉淀反应快速获得高产率的mofs材料,相比于水(溶剂)热合成方法,该方法具有低能耗、快速制备的优势,且使用的溶剂可回收利用,颇具工业化生产前景。

18、2、本专利技术中,合成的mofs材料种类多,晶型完好,拥有多孔的特点,可与水(溶剂)热合成获得的mofs相媲美。

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【技术保护点】

1.一种金属-有机框架材料(MOFs)的快速制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种金属-有机框架材料(MOFs)的快速制备方法,其特征在于,所述金属盐包含但不限于包括氯化物、丙烯酸盐、乙酰丙酮盐、硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐。

3.根据权利要求1所述一种金属-有机框架材料(MOFs)的快速制备方法,其特征在于,所述有机胺包含但不限于二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、丙胺、二丙胺、三丙胺、异丙胺、二异丙胺、正丁胺、异丁胺、仲丁胺、叔丁胺、己胺、己二胺。

4.根据权利要求1所述一种金属-有机框架材料(MOFs)的快速制备方法,其特征在于,所述有机配体包含但不限于对苯二甲酸、均苯三甲酸、吡啶类及其衍生物、咪唑类及其衍生物、膦酸类及其衍生物。

5.根据权利要求1所述一种金属-有机框架材料(MOFs)的快速制备方法,其特征在于,所述酰胺包含但不限于甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、丁酰胺、异丁酰胺、己内酰胺、二甲基二酰胺、二甲基乙酰胺。

6.根据权利要求1所述一种金属-有机框架材料(MOFs)的快速制备方法,其特征在于,所述S30中反应时间至多为1min。

7.根据权利要求1所述一种金属-有机框架材料(MOFs)的快速制备方法,其特征在于,所述S40中需要经过多次洗涤。

8.根据权利要求7所述一种金属-有机框架材料(MOFs)的快速制备方法,其特征在于,所述S40中活化在真空条件下干燥进行,且干燥活化温度为60-180℃。

9.根据权利要求1-8任一项所一种金属-有机框架材料(MOFs)的快速制备方法制备得到的金属-有机框架材料,均在保护范围内。

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【技术特征摘要】

1.一种金属-有机框架材料(mofs)的快速制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种金属-有机框架材料(mofs)的快速制备方法,其特征在于,所述金属盐包含但不限于包括氯化物、丙烯酸盐、乙酰丙酮盐、硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐。

3.根据权利要求1所述一种金属-有机框架材料(mofs)的快速制备方法,其特征在于,所述有机胺包含但不限于二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、丙胺、二丙胺、三丙胺、异丙胺、二异丙胺、正丁胺、异丁胺、仲丁胺、叔丁胺、己胺、己二胺。

4.根据权利要求1所述一种金属-有机框架材料(mofs)的快速制备方法,其特征在于,所述有机配体包含但不限于对苯二甲酸、均苯三甲酸、吡啶类及其衍生物、咪唑类及其衍生物、膦酸类及其衍生物。

5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜广申孔鸥睿李丽超李吉嘉朱俊澎安百钢
申请(专利权)人:辽宁科技大学
类型:发明
国别省市:

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