[發(fā)明專利]一種刺球狀Yolk-shell結(jié)構(gòu)雙金屬有機框架材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810256307.6
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108559094B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉軍楓;王薪賀;秦永吉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00
• 代理公司: 北京太兆天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11108
• 代理人: 張洪年

本發(fā)明公開了一種刺球狀Yolk?shell結(jié)構(gòu)雙金屬有機框架材料的制備方法，首先制備了刺球狀雙金屬有機框架材料，然后將其分散到質(zhì)子溶劑中加入刻蝕劑進行刻蝕，得到Y(jié)olk?shell結(jié)構(gòu)的刺球狀雙金屬有機框架材料。該方法簡單易行，條件溫和，安全性高，可以得到一種具有新形貌的金屬有機框架材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬有機框架材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種刺球狀Yolk-shell結(jié)構(gòu)雙金屬有機框架材料的制備方法。

背景技術(shù)

金屬有機框架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)是一類由金屬離子/金屬原子簇和有機配體組裝形成的多孔材料。由于其具有高比表面積、孔徑和窗口大小可調(diào)、配體易修飾等結(jié)構(gòu)特點，在氣體吸附和分離、催化和藥物緩釋等方面有著廣泛的應(yīng)用。近年來，通過對MOF材料的形貌和結(jié)構(gòu)進行調(diào)控、改性從而提升其性能的方法受到了很大的關(guān)注。其中，新形貌的調(diào)控制備以及核殼結(jié)構(gòu)MOF 材料成為研究熱點。到目前為止對于刺球狀Yolk-shell結(jié)構(gòu)雙金屬有機框架材料的制備方法還沒有報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種刺球狀Yolk-shell結(jié)構(gòu)雙金屬有機框架材料的制備方法，首先制備刺球狀雙金屬有機金屬框架材料，然后將其分散到質(zhì)子溶劑中進行刻蝕，得到Y(jié)olk-shell結(jié)構(gòu)，具有簡單易行，條件溫和，安全性高的優(yōu)點，具有廣闊的應(yīng)用前景。

一種刺球狀Yolk-shell結(jié)構(gòu)雙金屬有機框架材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將含有表面活性劑的有機配體溶液加入到雙金屬鹽溶液中，攪拌均勻后靜置反應(yīng)1-48小時，產(chǎn)物用極性溶劑離心洗滌，得到刺球狀雙金屬有機框架材料；

2)將步驟1)得到的刺球狀雙金屬有機框架材料分散到質(zhì)子溶劑中，再加入刻蝕劑進行刻蝕，產(chǎn)物用極性溶劑離心洗滌，得到刺球狀Yolk-shell結(jié)構(gòu)雙金屬有機框架材料。

所述的雙金屬鹽溶液為摩爾比為1:1-9:1的可溶鋅鹽與可溶鈷鹽的混合鹽溶液。

所述的可溶鋅鹽選自醋酸鋅和硝酸鋅中的一種或兩種；所述的可溶鈷鹽選自硝酸鈷和氯化鈷中的一種或兩種。

所述的有機配體選自2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、1-甲基咪唑、咪唑和組氨酸中的任意一種或幾種。

所述的極性溶劑選自去離子水、甲醇、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、甲酰胺和氯仿中的任意一種或幾種；所述的質(zhì)子溶劑選自去離子水、甲醇和乙醇中的任意一種或幾種。

步驟1)將含有表面活性劑的有機配體溶液加入到雙金屬鹽溶液中得到的混合液中，雙金屬鹽的濃度之和為0.005-5mol/L，有機配體摩爾量與雙金屬鹽的摩爾量之和的比例為0.2-10:1。

所述的表面活性劑選自十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉、烷基葡糖苷、脂肪酸甘油酯和脂肪醇聚氧乙烯醚的任意一種或幾種；表面活性劑摩爾量與雙金屬鹽的摩爾量之和的比例為1:1-1:1000。

所述刻蝕劑為弱酸溶液，所述弱酸選自丹寧酸醋酸、碳酸、亞硝酸、次氯酸、氫氟酸、硅酸的一種或幾種；弱酸與刺球狀雙金屬有機框架材料的質(zhì)量比為 1:1-1:10。

所述刻蝕時間為10-120min。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明所提供的方法簡單易行，通過調(diào)節(jié)摻雜金屬的比例就可以達到調(diào)控金屬有機框架形貌的目的，獲得一種刺球狀的新形貌；通過刻蝕的方法得到刺球狀Yolk-shell結(jié)構(gòu)雙金屬有機框架材料。

附圖說明

圖1為實施例1中Zn-Co雙金屬有機框架材料的透射電鏡圖。

圖2為實施例1中Zn-Co雙金屬有機框架材料的粉末衍射圖。