[發明專利]基于金屬有機框架材料的不同維度的納米材料的制備方法

有效

• 申請號: 201810641121.2
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN108610489B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 莊贊勇;賈凱;陳西子;于巖;胡振鑾
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;甘垚

本發明公開了一種基于金屬有機框架材料的不同維度的納米材料的制備方法，屬于納米材料制備領域。本發明先制備金屬有機框架Cu₃(BTC)₂材料，再將得到的金屬有機框架Cu₃(BTC)₂材料用不同pH值的氨水溶液進行腐蝕，得到了納米線、納米片、納米顆粒的納米材料。本發明在金屬有機框架材料和氨水的相互作用下實現在原位自組裝的方式形成了具有不同維度的納米材料，從而突破了以往大部分通過機械剝離法，化學沉積法等一些方法，并且該方法具有操作簡單、產品質量高、條件溫和、制備周期短、適合大規模生產等特點。

技術領域

本發明屬于納米材料制備領域，具體涉及一種基于金屬有機框架材料的不同維度的納米材料的制備方法。

背景技術

Cu₃(BTC)₂為一種MOF材料，由于它們可控的孔結構及超高的比表面積和優異的催化、吸附等特性，在催化氧化、氣體的吸附與分離、傳感器、磁性材料和光學材料等方面具有較大的用途，因而Cu₃(BTC)₂材料得到了較為廣泛的關注。因為MOFs材料所擁有的這些優異的性能和自身的形貌結構有密切的關系，因而改變MOFs材料的的形貌當前的熱點問題。目前形成低維的MOFs材料的報道還是比較罕見的，現在關于MOFs的低維納米材料一般也是在合成的過程中進行控制，但是這種方法對形貌的調控影響因素太多，從而導致很少可以得到預想的低維材料。更重要的是通過這種方法也不能連續形成不同維度的納米材料，而且產率低。因此基于MOFs材料形成低維的納米材料少有報道。目前基于MOFs材料形成低維的納米材料仍然是這個行業的難點和熱點。

本申請通過氨水和金屬有機框架Cu₃(BTC)₂材料的相互作用來實現不同維度納米材料的制備，更重要的是通過這種方法可以使金屬有機框架Cu₃(BTC)₂材料實現低維納米材料的連續變化。采用這種方法形成的低維納米材料尚未有所報道，并且這種方法具有操作簡單、產品質量高、條件溫和、制備周期短、適合大規模生產等特點。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種基于金屬有機框架Cu₃(BTC)₂材料的不同維度納米材料的制備方法。通過金屬有機框架Cu₃(BTC)₂材料和氨水的相互作用從而實現原位合成不同維度的納米材料，并且這種方法具有操作簡單、產品質量高、條件溫和、制備周期短、適合大規模生產等特點。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于金屬有機框架Cu₃(BTC)₂材料的不同維度的納米材料，包括納米線，納米片和納米顆粒材料。

上述的基于金屬有機框架Cu₃(BTC)₂材料的不同維度的納米材料的制備方法，具體包括以下步驟：

（1）將Cu(NO₃)₂·3H₂O 溶于去離子水中，攪拌后形成Cu(NO₃)₂溶液；同時將均苯三甲酸溶解到乙醇當中，攪拌后形成均苯三甲酸溶液；將攪拌均勻的均苯三甲酸溶液緩慢倒入攪拌均勻的Cu(NO₃)₂溶液當中，攪拌后形成混合溶液；將得到的混合溶液裝入水熱釜中，進行水熱反應；反應后將得到的藍色沉淀離心、洗滌、干燥得到金屬有機框架Cu₃(BTC)₂材料；