[發明專利]一種金屬有機骨架基復合相變材料的制備方法

有效

• 申請號: 201410047867.2
• 申請日: 2014-02-11
• 公開（公告）號: CN103756646B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 王戈;馬倩倩;湯甲;欒奕;范爽;李潔;張曉偉;禹杰;齊悅
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種金屬有機骨架基復合相變材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括步驟：

1)?首先選擇性的制備一種金屬有機骨架材料基體，根據芯材的大小和種類對其進行孔徑大小的設計和孔道極性的調控，以更好的匹配所要負載的相變芯材；

2)?將可溶性的相變芯材配制成溶液，把制備好的金屬有機骨架材料基體分散于配制好的相變材料溶液中，利用金屬有機骨架材料的超大比表面積和納米孔道結構吸附相變材料，干燥后得到具有定型效果的金屬有機骨架材料復合相變材料。

2.根據權利要求1所述的金屬有機骨架基復合相變材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟1），基體的制備是將可溶性金屬鹽和有機羧酸類配體或有機吡啶配體充分溶解在一定的溶劑中，加入添加劑，在室溫條件下攪拌10min~240min或者在40~120?℃條件下超聲分散10min~240min，然后在5~300?℃下反應1~120?h，過濾洗滌，在40~120?℃下干燥2~72?h后得到金屬有機骨架材料基體。

3.根據權利要求1所述的金屬有機骨架基復合相變材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟2），復合相變材料的制備是將可溶性相變材料溶解在一定體積的乙醇或水中，在攪拌條件下使相變材料至完全溶解，于10~120?℃下攪拌1～5?h，獲得均一溶液；將上述制備的金屬有機骨架材料基體在40~200?℃條件下抽真空2～10?h，將所述基體的孔道完全打開，

然后將經過抽真空處理的基體材料分散于準備好的相變材料溶液中，在10～120?℃下攪拌2～24?h，然后放于干燥箱中，在40～80?℃下干燥24～72?h，得到金屬有機骨架基復合相變材料。

4.根據權利要求1-3其中之一所述的金屬有機骨架基復合相變材料的制備方法，其特征在于，如果所負載的相變芯材為無機鹽，需將干燥后的產物置于馬弗爐中，在100~500?℃下煅燒1~10?h，隨爐冷卻，得到金屬有機骨架基復合相變材料；如果所負載的相變芯材為結晶水合鹽，需要將相變材料和混合溶液放入冰箱中在-5~5?℃冷藏1~24?h，在20~100?℃下干燥48?h，得到金屬有機骨架基復合相變材料。

5.根據權利要求4所述的金屬有機骨架基復合相變材料的制備方法，其特征在于，所述可溶性金屬鹽，有機羧酸類配體和添加劑的摩爾比為1~50：1~50：0~50；所述相變芯材和金屬有機骨架基體的質量比為1~100：1~100。

6.根據權利要求5所述的金屬有機骨架基復合相變材料的制備方法，其特征在于，所述可溶性金屬鹽包括：硝酸鉻，氯化鉻，硫酸鉻，醋酸鉻，硝酸鋯，氯化鋯，硫酸鋯，醋酸鋯，硝酸銅，氯化銅，硫酸銅，醋酸銅，硝酸鋅，氯化鋅，硫酸鋅，醋酸鋅，硝酸鎳，氯化鎳，硫酸鎳，醋酸鎳，硝酸鈷，氯化鈷，硫酸鈷，醋酸鈷，硝酸鐵，氯化鐵，硫酸鐵，醋酸鐵，硝酸鋁，氯化鋁，硫酸鋁，醋酸鋁，硝酸錳，氯化錳，硫酸錳，醋酸錳，硝酸鈦，氯化鈦，硫酸鈦等其中的一種或幾種。

7.根據權利要求6所述的金屬有機骨架基復合相變材料的制備方法，其特征在于，所述有機羧酸配體包括：對苯二甲酸、鄰苯二甲酸、均苯三甲酸，均苯四甲酸，苯六甲酸，?2-磺酸基對苯二甲酸，2-硝基對苯二甲酸，2-氨基對苯二甲酸，1,1':4',1''-苯基-4,4''-二甲酸，1,1'-二苯基-4,4'-二甲酸等其中的一種或幾種；所述的有機吡啶配體包括：哌嗪，吡嗪，三乙烯二胺，4,4'-聯吡啶，1,3-二(4-吡啶)丙烷等其中的一種或幾種。

8.根據權利要求7所述的金屬有機骨架基復合相變材料的制備方法，其特征在于，所述將可溶性金屬鹽和有機羧酸類配體溶解的一定溶劑包括：無水乙醇，無水甲醇，水，二氯甲烷，三氯甲烷，四氫呋喃，乙腈，甲苯，1,4二氧六環，N,N二甲基甲酰胺，N,N二乙基甲酰胺等其中的一種或幾種。

9.根據權利要求8所述的金屬有機骨架基復合相變材料的制備方法，其特征在于，所述添加劑包括：氫氟酸，氫氧化鈉，甲酸，醋酸，苯甲酸，聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物，間苯三酚/甲醛和三嵌段共聚物，三乙胺，甲醇等其中的一種或幾種。

10.根據權利要求9所述的金屬有機骨架基復合相變材料的制備方法，其特征在于，所述可溶性相變材料包括：多元醇類，具體包括聚乙二醇，季戊四醇、新戊二醇、三羥甲基氨基甲烷、三羥甲基丙烷、2,2-二羥甲基-丙醇和三羥甲基乙烷等；脂肪酸類，具體包括硬脂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸癸酸、月桂酸、醋酸、十五烷酸等；結晶水和鹽類，具體包括十水碳酸鈉、十水硫酸鈉、十二水磷酸氫鈉、六水氯化鈣、三水醋酸鈉、五水硫代硫酸鈉；無機鹽類，具體包括氯化鈉，硝酸鈉，碳酸鈉，硫酸鈉，硝酸鉀，硝酸鋰，氯化鉀，氯化鋰，鉻酸鋰，碳酸鋰等；石蠟類，相變芯材的選擇為以上可溶性相變材料中的一種或幾種。