[發明專利]一種一維MOF@ZIF核殼結構的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201910508088.0
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110212194B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 崔接武;張永利;余東波;王巖;鄭紅梅;秦永強;舒霞;張勇;吳玉程
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H01M4/583
• 分類號: H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525;H01M4/36
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 胡智勇

1.一種一維MOF@ZIF核殼結構的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)將MOF材料分散于溶劑中，形成均勻的懸浮液C；

(2)將2-甲基咪唑溶于乙醇和水的混合溶液，形成溶液D；

(3)將懸浮液C置于水浴中預熱到反應溫度，將C溶液加入到2-甲基咪唑溶液D中，恒溫攪拌反應一段時間后，將產物離心分離，然后依次用乙醇和去離子水洗滌，最后置于烘箱中干燥得到MOF@ZIF核殼結構粉體；

步驟(1)中MOF材料為Co-BTC粉體、Zn/Co-BTC粉體、Zn/Co-MOF-74粉體中的一種；分散的溶劑為乙醇和水的混合溶液；

Co-BTC粉末的制備方法如下：

將0.43g 1,3,5-均苯三甲酸溶于90ml去離子水中形成溶液A₁，將0.50g四水合乙酸鈷溶于10ml去離子水形成溶液B₁，溶液A₁在水浴中預熱到85℃時，將溶液B₁加入，恒溫攪拌反應15min，將產物離心分離，用乙醇洗滌干凈后，置于80℃烘箱中烘干，得到Co-BTC粉末；

Zn/Co-BTC粉末的制備方法如下：

將0.43g 1,3,5-均苯三甲酸溶于90ml去離子水中形成溶液A₂，將0.053g四水合乙酸鈷和0.42g二水合乙酸鋅溶于10ml去離子水形成溶液B₂，溶液A₂在油浴中預熱到100℃時，將溶液B₂加入，恒溫攪拌反應1min，將產物離心分離，用乙醇洗滌干凈后，置于80℃烘箱中烘干，得到Zn/Co-BTC粉末；

Zn/Co-MOF-74粉末的制備方法如下：

將0.40g 2,5-二羥基對苯二甲酸分散于90ml去離子水中形成溶液A₃，將0.82g四水合乙酸鈷和0.18g二水合乙酸鋅溶于10ml去離子水形成溶液B₃，溶液A₃在水浴中預熱到100℃時，將溶液B₃加入，恒溫攪拌反應40min，將產物離心分離，用乙醇洗滌干凈后，置于80℃烘箱中烘干，得到Zn/Co-MOF-74粉末。

2.根據權利要求1所述的一維MOF@ZIF核殼結構的制備方法，其特征在于：

當MOF材料為Co-BTC時：

步驟(1)的具體過程如下：Co-BTC分散于乙醇和水的混合溶液，形成均勻的懸浮液C₁，其中，乙醇和水的體積比為19:1；

步驟(2)中乙醇和水的體積比為19:1；

步驟(3)的具體過程如下：將懸浮液C₁置于水浴中預熱到24-26℃后，以體積比V_D:V_C1＝1:9倒入溶液D，恒溫攪拌反應85-95min后，將產物離心分離，然后依次用乙醇和去離子水洗滌，最后置于烘箱中干燥得到MOF@ZIF核殼結構粉體。

3.根據權利要求1所述的一維MOF@ZIF核殼結構的制備方法，其特征在于：

當MOF材料為Zn/Co-BTC時：

步驟(1)的具體過程如下：Zn/Co-BTC分散于乙醇和水的混合溶液，形成均勻的懸浮液C₂，其中，乙醇和水的體積比為9:1；

步驟(2)中乙醇和水的體積比為9:1；

步驟(3)的具體過程如下：將懸浮液C₂置于水浴中預熱到44-46℃后，以體積比V_D:V_C2＝1:3倒入溶液D，恒溫攪拌反應4-6min后，將產物離心分離，然后依次用乙醇和去離子水洗滌，最后置于烘箱中干燥得到MOF@ZIF核殼結構粉體。