[發明專利]非均相TiO2/Co金屬有機骨架材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201410708725.6
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104492381A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 鄭靜;祁鵬宇;李辰齊;胡麗萍;石磊;張敏;徐菁利
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司31227
• 代理人: 吳瑾瑜

1.一種非均相TiO₂/Co金屬有機骨架材料，其特征在于，以金屬有機框架化合物Co-MOF為載體，在其表面及孔內附著有TiO₂粒子，所述的TiO₂粒子的直徑為1.8～2.1μm，所述非均相TiO₂/Co金屬有機骨架材料的比表面積為180～200m²/g。

2.權利要求1所述非均相TiO₂/Co金屬有機骨架材料的制備方法，其特征在于，步驟包括：

(1)TiO₂粒子的制備：

將鈦酸酯充分溶解于醇，鈦酸酯與醇的體積比為2：3～3：2，得到溶液A；再將醇與去離子水按1：4～1：6的體積比混合，得到溶液B；

在攪拌狀態下，將溶液A緩慢滴加到溶液B中，再繼續攪拌8～15分鐘；溶液A與溶液B的體積比為1：5～1：8；

用氨水或鹽酸將混合液pH值調節至8.8～9.1，獲得前驅體，再將前驅體在100℃～140℃下水熱反應3～6小時，冷卻后取沉淀洗滌烘干；

(2)TiO₂/Co金屬有機骨架材料的合成：

a.將可溶性鈷鹽、均苯三甲酸和步驟(1)合成的TiO₂粒子置于密閉反應釜中，加水充分攪拌直至完全溶解；

b.加熱至135～150℃，保持20～28小時；

c.溫度降至116～122℃，保持4.5～6小時；

d.再降溫至98～105℃保溫4.5～6小時；

e.自然降至室溫并繼續靜置11～14h；

f.取沉淀洗滌干燥，得到TiO₂/Co金屬有機骨架材料。

3.權利要求2所述均相TiO₂/Co金屬有機骨架材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的鈦酸酯為鈦酸丁酯或鈦酸乙酯，所述的醇為甲醇或乙醇。

4.權利要求2所述均相TiO₂/Co金屬有機骨架材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)a中，鈷元素與均苯三甲酸的摩爾比為1：1～2：1，與TiO₂粒子的用量比為1mol:15g～1mol:25g。

5.權利要求2所述均相TiO₂/Co金屬有機骨架材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)a中，鈷元素與均苯三甲酸的摩爾比為1.5:1～1.8:1，鈷元素與TiO₂粒子的用量比為1mol:18g～1mol:20g。

6.權利要求2所述均相TiO₂/Co金屬有機骨架材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的可溶性鈷鹽為醋酸鈷。

7.權利要求2所述均相TiO₂/Co金屬有機骨架材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)b中的升溫速率為4～5.5℃/min，步驟c、d和e中降溫速率為4～5.5℃/min。

8.權利要求2所述均相TiO₂/Co金屬有機骨架材料的制備方法，其特征在于，將步驟(2)所獲得的復合材料分散在N,N-二甲基甲酰胺中，70～85℃恒溫加熱2.5～4小時，優選為80℃恒溫水浴加熱3h，并過濾、洗滌、干燥；將干燥樣品在氯仿中浸泡于16～36小時以置換有機溶劑N,N-二甲基甲酰胺，再用水和醇洗滌、干燥。

9.權利要求1所述非均相TiO₂/Co金屬有機骨架材料用于制備吸附劑。

10.權利要求1所述非均相TiO₂/Co金屬有機骨架材料用于制備吸附染料的吸附劑。