【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油水分离领域，特别是涉及一种超疏水金属有机框架材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、金属有机框架(mofs)是由金属团簇/离子和多齿状有机配体通过金属配体配位键组装而来的多孔材料。mofs具有孔隙率高、比表面积大、结构可调、改性强等优点。mofs的特殊润湿性使其在水污染处理中得以应用。然而，由于开放的金属节点以及发达的孔道从而导致差的水稳定性，因此限制了水稳定性mofs的研究与应用。
2、提高mofs水稳定性的最直接的方法是提高其疏水性。当材料表面与水滴之间的水接触角(wca)大于90°时，为疏水材料。当wca大于150°时，是超疏水材料。高表面粗糙度和低表面能通常会导致强疏水性。构建疏水mofs的第一种常见的策略是将芳基、烷基或氟等低表面能基团引入配体或金属节点来构建疏水mofs；第二种是构建疏水mofs复合材料。然而，大多数构建疏水mofs的方法都降低了孔隙率和比表面积，因此这并不是理想的解决方案。
3、因此，有必要提供一种在不牺牲mofs孔环境的情况下构建疏水甚至是超疏水mofs材料对吸附与分离、催化、药物递送等领域具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种超疏水金属有机框架材料及其制备方法和应用，以解决上述现有技术存在的问题，实现了高效、高选择性油水分离。
2、高表面粗糙度和低表面能通常会导致强疏水性。建立疏水mofs有几种常见的策略：第一，将芳基、烷基或氟等低表面能基团引入配体或金属节点来构建疏水mof
3、本专利技术的技术方案如下：
4、1、本专利技术技术方案之一，一种新型八重互穿金属有机框架材料的合成方法。
5、具体包括如下步骤：
6、(1)将金属源、二羧酸配体、cu(salen)配体、溶剂加入带塞子的小瓶中；
7、(2)在步骤(1)所得的物料混匀后，于90℃下加热4天，待反应结束后，经过滤，洗涤，干燥得到所述金属有机框架材料y1。
8、2、进一步地，所述金属源为cd(no3)2·4h2o，二羧酸配体为h2l，结构式为：
9、
10、cu(salen)配体为culs，结构式为：
11、
12、3、进一步地，cd(no3)2·4h2o、h2l、culs配体的摩尔比为5:3:3。
13、4、进一步地，溶剂为水和n,n-二甲基乙酰胺(dma)。
14、5、进一步地，当金属源为cd(no3)2·4h2o时，dma和水的体积比为5:1，每毫摩尔所述cd(no3)2·4h2o对应100ml的dma。
15、6、本专利技术技术方案之二，一种超疏水金属有机框架材料的合成方法。
16、具体包括如下步骤：
17、基于专利技术技术方案之一的一种新型八重互穿金属有机框架材料的合成方法，将金属源固定为cd(no3)2·4h2o，8碳烷基链取代的h2l-oct代替h2l，结构式为：
18、
19、通过相同的程序得到超疏水金属有机框架y1-oct。
20、7、本专利技术技术方案之三，一种超疏水金属有机框架复合海绵的合成方法。
21、具体包括如下步骤：
22、(1)将聚二甲基硅烷(pdms)和y1-oct加入到正己烷溶液中混合均匀，得到混合溶液1。
23、(2)将清洁的三聚氰胺海绵(ms)放入混合溶液1中，超声后干燥，得到超疏水金属有机框架复合海绵pdms/y1-oct@ms。
24、8、进一步地，所述pdms为1g(含0.1g固化剂)，y1-oct为0.1g，正己烷为10ml。
25、9、进一步地，所述混合溶液要搅拌30分钟，使溶液成分混合。
26、10、进一步地，所述ms均为1×1×1cm3，分别通过去离子水和乙醇超声30分钟，干燥后得到清洁的ms。
27、11、进一步地，ms在混合溶液1中超声时间为20分钟，过夜干燥温度为90℃。
28、12、本专利技术技术方案之四，上述pdms/y1-oct@ms在油水分离中的应用。
29、本专利技术的有益效果在于：本专利技术首先合成了两种同构的八重互穿mofs，水接触角(wcas)分别为136.9°和136.4°。在引入不同长度烷基链后，mof的水接触角逐渐增加，当引入8碳烷基链时水接触角为155.0°，成为超疏水材料。同时烷基链的引入对于比表面积额和孔隙率并无有害影响，甚至引入2碳烷基链后比表面积和孔尺寸还有大幅增加。将超疏水的y1-oct与ms结合后，得到了超疏水的pdms/1-oct@ms，水接触角为160.2°。所述超疏水海绵能够高选择性地实现油水分离，甚至是难以分离的乳浊液。在模拟海面石油泄漏时也能高效完成油吸附。超疏水金属有机框架海绵在油水分离试验中表现出了优异的性能，并有望应用于实际的油水分离。
30、本专利技术实现了超疏水材料的简单合成，无需复杂的后修饰，同时克服了常规疏水mofs构筑时带来的比表面积和孔隙率的不利影响。通过与ms复合还实现了高效的油水分离应用。
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1.一种新型八重互穿金属有机框架材料，其特征在于，所述材料由二羧酸配体和Cu(salen)配体与金属源通过溶剂热法自组装得到新型八重互穿金属有机骨架材料；所述材料包括[Cd(CuLs)(L)]n。
2.根据权利要求1所述的新型八重互穿金属有机框架材料，其特征在于，所述材料的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的八重互穿金属有机框架材料，其特征在于，所述镉源为Cd(NO3)2·4H2O；所述二羧酸配体为H2L配体，结构式为：
4.一种利用权利要求1所述的新型八重互穿金属有机框架材料合成超疏水金属有机框架材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：向H2L中引入8碳烷基链，然后通过溶剂热法得到超疏水金属有机框架材料Y1-Oct。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述8碳烷基链修饰的二羧酸配体为H2L-Oct，结构式为：
7.一种超疏水金属有机框架复合海绵，其特征在于，所述复合海绵利用如权利要求1-3任一所述超疏水金属有机框架材料制备得到，制备
8.根据权利要求7所述的超疏水金属有机框架复合海绵，其特征在于，所述清洁海绵是通过将1×1×1cm3的三聚氰胺海绵在去离子水、乙醇下分别超声洗涤三次，每次30分钟并干燥后得到；所述混合溶液是将1.0g的PDMS和0.1g的Y1-Oct分散在10毫升正己烷中，搅拌30分钟得到；所述PDMS含0.1g固化剂；所述PDMS/1-Oct@MS是通过将清洁海绵在混合溶液中超声20分钟后，90℃下干燥过夜得到。
9.如权利要求7所述的超疏水金属有机框架复合海绵在油水分离的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种新型八重互穿金属有机框架材料，其特征在于，所述材料由二羧酸配体和cu(salen)配体与金属源通过溶剂热法自组装得到新型八重互穿金属有机骨架材料；所述材料包括[cd(culs)(l)]n。
2.根据权利要求1所述的新型八重互穿金属有机框架材料，其特征在于，所述材料的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的八重互穿金属有机框架材料，其特征在于，所述镉源为cd(no3)2·4h2o；所述二羧酸配体为h2l配体，结构式为：
4.一种利用权利要求1所述的新型八重互穿金属有机框架材料合成超疏水金属有机框架材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：向h2l中引入8碳烷基链，然后通过溶剂热法得到超疏水金属有机框架材料y1-oct。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
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