【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于吸附式空气集水，具体涉及到一种基于金属有机框架的空气集水材料及其制备方法和空气集水装置、系统。
技术介绍
1、金属有机骨架化合物(metal organic framework)是一种新兴的多孔粉状材料，由于其具有大比表面积、高孔隙率、低的密度和化学可调性等特性，在使用中能提供高度吸附、稳定的多孔结构和催化反应活性中心，使其在集水、催化等领域具有广泛的应用前景。然而，目前mof的使用仍以块状或者粉末等形式，并且在使用过程中块状或者粉末的mof材料易团聚，从而影响了其在使用过程中引起的水蒸汽吸附性降低。
2、氯化锂是一种高性能吸湿盐，在干燥的环境中1个氯化锂分子能与1-5个水分子保持紧密合，当环境湿度为90％时，1个氯化锂分子约能吸收26个水分子，这时氯化锂吸收的水量是其自身质量的1000余倍。但氯化锂在使用过程中，易吸收水分子后随溶液流失，使氯化锂解脱水分再吸以及再循环性缺失。
3、因此，针对以上材料存在的缺陷，亟需研究一种方便、安全以及具有高循环稳定性的新型材料。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
3、因此，本专利技术的目的是，克服现有技
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：包括，
5、具有光热功能的非织造布，以及黏附于非织造布表面的空气水吸附材料；
6、其中，所述空气水吸附材料为满足下述(i)～(iv)的螯合物：
7、(i)由接枝化的金属有机框架与无机盐螯合得到；
8、(ii)金属有机框架材料选自铝化合物，无机盐材料选自氯化锂；
9、(iii)金属有机框架与无机盐的质量比为1:20～80；
10、(iv)接枝化的金属有机框架通过金属有机框架配体上的羧基与乙二胺四乙酸二钠盐发生亲核取代反应后得到。
11、作为本专利技术所述基于金属有机框架的空气集水材料的一种优选方案，其中：所述具有光热功能的非织造布为活性染料染色的纤维素粘胶水刺布，其中，所述纤维素粘胶水刺布与活性染料的owf为3-10％。
12、本专利技术的再一目的是，提供一种基于金属有机框架的空气集水材料的制备方法。
13、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：包括，
14、3,5吡唑二甲酸、naoh和alcl3·6h2o三者通过溶液冷凝回流法合成，产物洗涤活化，得到mof-303；
15、mof-303加入到乙二胺四乙酸二钠盐水溶液中，搅拌至均匀分散，常温下进行亲核取代反应，反应时间为0.5～1h，得到mof-303-edta；
16、mof-303-edta加入到氯化锂的水溶液中，进行20～40℃条件下进行金属离子螯合反应，反应时间为12～24h，反应结束离心分离，洗涤沉淀物，干燥后得到mof-303-licl@edta；
17、mof-303-licl@edta分散于tris-hcl缓冲溶液中，加入盐酸多巴胺，搅拌进行氧化自聚合反应，将未完全反应的溶液喷涂于具有光热功能的非织造布表面，通过仿贻贝反应得到黏附于具有光热功能的非织造布表面的空气水吸附材料，即为空气集水材料；
18、其中，所述mof-303与氯化锂的质量比为1:20～80，所述mof-303-licl@edta、盐酸多巴胺与纤维素粘胶水刺布的加入量的质量比为10:1～50:25。
19、作为本专利技术所述基于金属有机框架的空气集水材料的制备方法一种优选方案，其中：所述溶液冷凝回流法，其中，al3+无机盐的滴加速率为10～30ml/h，油浴反应温度65～120℃，油浴反应时间1～24h。
20、作为本专利技术所述基于金属有机框架的空气集水材料的制备方法一种优选方案，其中：所述3,5吡唑二甲酸、naoh与alcl3·6h2o的摩尔比为1:2～3:1。
21、作为本专利技术所述基于金属有机框架的空气集水材料的制备方法一种优选方案，其中：所述mof-303和乙二胺四乙酸二钠盐加入量的摩尔比为1:1～2。
22、作为本专利技术所述基于金属有机框架的空气集水材料的制备方法一种优选方案，其中：所述具有光热功能的非织造布的制备方法包括，
23、将活性染料kn-b加入到水溶液中，搅拌至其均匀分散，随后将纤维素粘胶水刺布加入，反应后清洗并烘干，即得到具有光热功能的纤维素粘胶水刺布；
24、其中，纤维素粘胶水刺布与活性染料的owf为3-10％，反应的温度为60～80℃，反应的时间为0.5～1h。
25、本专利技术的再一目的是，提供一种基于金属有机框架的空气集水材料在收集空气中的水分子转化为液态水中的应用。
26、本专利技术的再一目的是，提供一种空气集水装置。
27、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：包括，
28、箱体100，以及与箱体100内部联通的通气冷凝管200；
29、其中，所述箱体100顶部设置有可开合的通气口101；
30、所述通气冷凝管200外部固定有若干个折叠成圆锥形的空气集水材料201，呈树状环绕在通气冷凝管200外部；所述通气冷凝管200表面还设置有若干个小孔。
31、本专利技术的再一目的是，提供一种空气集水系统。
32、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：包括，
33、夜晚，打开通气口101，箱体100空气与外界空气相通，呈树状环绕在通气冷凝管200外部的若干个折叠成圆锥形的空气集水材料201从空气中吸附水蒸汽；
34、白天，关闭通气口101，接收光照，呈树状环绕在通气冷凝管200外部的若干个折叠成圆锥形的空气集水材料201将吸附的太阳能转化为热能，解脱夜晚吸附的水蒸汽。
35、本专利技术有益效果：
36、(1)本专利技术以铝化合物作为金属有机框架材料，选择该mof具有xhh拓扑，在mof-303的孔隙结构中，存在着大量相邻的亲水官能团，对水分子强烈的亲和性，且mof配体上的羧基与乙二胺四乙酸二钠盐(edta-2na)发生亲核取代反应后，与licl螯合后，使mof-303-licl@edta有更高的吸水量。
37、(2)本专利技术以具有光热功能的非织造布作为载体材料，由于纤维素粘胶水刺布吸湿好，并在其表面有明显的沟槽结构，更利于mof-303-licl@edta材料在其表面的附着，整体增加了mof-303-licl@edta仿贻贝黏附于粘胶水刺布复合材料的吸湿性；与活性黑染料加成反应后，成为优异的光热材料。
38、(本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于金属有机框架的空气集水材料，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于金属有机框架的空气集水材料，其特征在于：所述具有光热功能的非织造布为活性染料染色的纤维素粘胶水刺布，其中，所述纤维素粘胶水刺布与活性染料的owf为3-10％。
3.如权利要求1或2任一所述的基于金属有机框架的空气集水材料的制备方法，其特征在于：包括，
4.如权利要求3所述的基于金属有机框架的空气集水材料的制备方法，其特征在于：所述溶液冷凝回流法，其中，Al3+无机盐的滴加速率为10～30mL/h，油浴反应温度65～120℃，油浴反应时间1～24h。
5.如权利要求3所述的基于金属有机框架的空气集水材料的制备方法，其特征在于：所述3,5吡唑二甲酸、NaOH与AlCl3·6H2O的摩尔比为1:2～3:1。
6.如权利要求3所述的基于金属有机框架的空气集水材料的制备方法，其特征在于：所述MOF-303和乙二胺四乙酸二钠盐加入量的摩尔比为1:1～2。
7.如权利要求3所述的基于金属有机框架的空气集水材料的制备方法，其特征在于：所述具
8.如权利要求3～7任一所述的空气集水材料在收集空气中的水分子转化为液态水中的应用。
9.一种空气集水装置，其特征在于：包括，权利要求1所述的空气集水材料，还包括，
10.一种空气集水系统，其特征在于：包括权利要求9所述的空气集水装置，还包括，
...【技术特征摘要】
1.一种基于金属有机框架的空气集水材料，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于金属有机框架的空气集水材料，其特征在于：所述具有光热功能的非织造布为活性染料染色的纤维素粘胶水刺布，其中，所述纤维素粘胶水刺布与活性染料的owf为3-10％。
3.如权利要求1或2任一所述的基于金属有机框架的空气集水材料的制备方法，其特征在于：包括，
4.如权利要求3所述的基于金属有机框架的空气集水材料的制备方法，其特征在于：所述溶液冷凝回流法，其中，al3+无机盐的滴加速率为10～30ml/h，油浴反应温度65～120℃，油浴反应时间1～24h。
5.如权利要求3所述的基于金属有机框架的空气集水材料的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昊轩，郑银霞，赵慧如，沈霄，金炳奇，孙楠，邓炳耀，李大伟，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。