[發明專利]納米金屬有機骨架材料的制備方法

在審

• 申請號: 201710647665.5
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN109320727A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 孫偉振;趙玲;郝曉磊;張文博
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;余化鵬

本發明公開了一種納米金屬有機骨架材料的制備方法。該制備方法包括下述步驟：將離子液體微乳液A和離子液體微乳液B混合得乳濁液，破乳后即得納米金屬有機骨架材料；其中，離子液體微乳液A包括離子液體和表面活性劑的混合物、溶劑和金屬硝酸鹽，離子液體微乳液B包括離子液體和表面活性劑的混合物、溶劑、有機配體和三乙胺；其中，離子液體為疏水型離子液體；溶劑為水或乙醇的水溶液，乙醇的水溶液中乙醇的質量百分比為10～80％。本發明的方法可以控制產物顆粒的粒徑，在制備過程中不產生有機廢液，離子液體還可回收利用，符合綠色生產的理念，并且該方法操作方法簡單，生產成本低，本發明制備的納米金屬有機骨架材料顆粒小，粒徑分布均勻。

技術領域

本發明涉及一種納米金屬有機骨架材料的制備方法。

背景技術

金屬有機骨架材料(MOFs)是一類由金屬離子或金屬離子簇與小分子的有機配體通過自組裝作用而形成的周期性、多孔、空間拓撲網絡結構的晶體，是一個近年來科學家很感興趣的研究領域。MOFs材料具有類似沸石的多孔結構，比表面積大，孔隙率高，孔道結構比沸石更加規則。同時，選用不同配體在不同的條件下可以制備具有不同結構和表面化學性質的MOFs材料，這也使MOFs材料在多相催化、吸附分離、生物醫學、光電材料和離子交換等領域有著廣闊的應用前景。納米材料因其獨特的理化性質，已經在生活中得到廣泛應用，納米MOFs的研究也越來越受到人們的重視。

納米MOFs的合成方法有很多，主要包括兩種機理：控制沉淀速率和控制晶體生長。水熱法，超聲法，微波法和表面活性劑輔助法等都是通過控制MOF晶核的沉淀速率來控制MOF顆粒的尺寸。但是，晶核的沉淀速率受很多因素的影響，合成條件較復雜。微乳液法和模板法等是利用固定的反應場所來限制顆粒的生長。其中，微乳液體系內存在許多納米尺寸的“水池”，這些“水池”可以作為納米反應器控制固體顆粒的形貌和尺寸，同時表面活性劑的存在很好地限制了顆粒的團聚，是目前合成納米材料的優選方法。

雖然常規的微乳液可以制備納米MOFs，但是只能合成幾種尺寸較大的非常見MOFs，且構建常規微乳液時使用多種有機溶劑，制備過程中產生大量有機廢液，不符合經濟環保的綠色生產理念。

因此，尋求合適的可控制備納米金屬有機骨架材料的方法具有十分重要的意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中制得的納米金屬有機骨架材料的尺寸較大、制備過程中使用多種有機溶劑導致產生大量有機廢液污染環境等缺陷，提供了一種納米金屬有機骨架材料的制備方法。本發明的方法制備的納米金屬有機骨架材料顆粒小，粒徑分布均勻，本發明的方法在制備過程中不產生有機廢液，離子液體還可回收利用，符合綠色生產的理念，并且該方法操作方法簡單，生產成本低。

本發明通過下述技術方案解決上述技術問題。

本發明提供了一種納米金屬有機骨架材料的制備方法，其包括下述步驟：

將離子液體微乳液A和離子液體微乳液B混合得乳濁液，破乳后即得納米金屬有機骨架材料；其中，所述離子液體微乳液A包括離子液體和表面活性劑的混合物、溶劑和金屬硝酸鹽，所述離子液體微乳液B包括所述離子液體和表面活性劑的混合物、所述溶劑、有機配體和三乙胺；

其中，所述離子液體為疏水型離子液體；

其中，所述離子液體和表面活性劑的混合物中的表面活性劑和離子液體的質量比為1:(1～10)；

其中，所述溶劑為水或乙醇的水溶液，所述乙醇的水溶液中乙醇的質量百分比為10～80％；

其中，所述溶劑為水時，所述離子液體微乳液A與所述離子液體微乳液B中的水、所述表面活性劑與所述離子液體的質量比各自獨立地為1:(2～10):(2～100)；