一种MOF-COF杂化有机框架材料的制备及其在稀土分离中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种MOF‑COF杂化有机框架材料的制备方法，将同时具有路易斯酸位点(B)和路易斯碱位点(O)的双官能团有机单体和二价金属盐在N,N‑二甲基甲酰胺溶剂中混合溶解，通过回流加热的方法得到粉晶；经过离心洗涤干燥后得到一类稳定的MOF‑COF杂化有机框架材料。将获得的晶体材料用于在模拟的稀土冶矿废液中选择性捕获稀土离子以及在复杂混合稀土体系中实现稀土元素之间的分离纯化。本发明专利技术建立的杂化材料的制备策略实现了B‑O共价键和M‑O配位键通过一步反应在分子水平上实现交联杂化，制备工艺简单，合成方法创新，在提高了框架材料稳定性的基础上简化了复合材料的制备过程，适合批量生产，此外本发明专利技术所制备的多孔框架材料具有丰富的羧基基团，可作为稀土的功能性吸附剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种mof-cof杂化有机框架材料的制备方法，尤其涉及一种集共价键和配位键于一体的杂化多孔材料的制备方法，属于复合材料领域。

技术介绍

1、吸附材料是吸附法用于稀土分离纯化的核心，其结构特征很大程度上决定了稀土元素的分离性能。发展新型高效的吸附剂材料是推动吸附技术在稀土资源加工行业持续发展的关键。mof和cof虽然都是具有广泛应用前景的晶态多孔材料，但各自都存在固有的局限，如部分mof在水溶液中不稳定，结构易塌陷，cof无金属节点，功能较简单等，一定程度上限制了这两种材料的应用性能。近年来出现的mof-cof杂化有机框架材料因结合了两种单一骨架材料的优势，可以克服mof和cof本身的固有缺陷，表现出强于原来单个mof或cof功能和性质。因此，mof-cof杂化有机框架材料极具应用潜力和研究价值。但目前已报道的mof-cof杂化材料的制备策略主要包括三种：策略一是共价键合mofs表面官能团的cofs，策略二是在cofs表面生长mofs；策略三是cof和mof之间的桥接反应，这些策略存在合成过程较为复杂，合成条件较为苛刻（反应时间长、单体设计可行本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种MOF-COF杂化有机框架材料的制备方法，是以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，硼酸类有机单体和二价金属盐为原料，在80~120℃下搅拌反应60~96h，离心收集产物，洗涤干燥后制得。

2.如权利要求1所述一种MOF-COF杂化有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述硼酸类有机单体为4-羧基苯硼酸或4'-(羧基)联苯-4-硼酸中的一种。

3.如权利要求1所述一种MOF-COF杂化有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述二价金属盐为六水合硝酸锌或六水合硝酸钴中的一种。

4.如权利要求1所述一种MOF-COF杂化有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述硼...

【技术特征摘要】

1.一种mof-cof杂化有机框架材料的制备方法，是以n,n-二甲基甲酰胺为溶剂，硼酸类有机单体和二价金属盐为原料，在80~120℃下搅拌反应60~96h，离心收集产物，洗涤干燥后制得。

2.如权利要求1所述一种mof-cof杂化有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述硼酸类有机单体为4-羧基苯硼酸或4'-(羧基)联苯-4-硼酸中的一种。

3.如权利要求1所述一种mof-cof杂化有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述二价金属盐为六水合硝酸锌或六水合硝酸钴中的一种。

4.如权利要求1所述一种mof-cof杂化有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述硼酸类有机单体和二价金属盐的摩尔比为1:1~1:3。

5.如权利要求1所述一种mof-cof杂化有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述硼酸类有机单体在溶剂体系中浓度为24~35 g/l。

6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佳，张双，邱洪灯，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：