[發(fā)明專利]獨(dú)立式金屬有機(jī)骨架氣凝膠及其制備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911378601.5
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN111375356B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊經(jīng)倫;柳章
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 香港科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J13/00
• 分類號(hào): B01J13/00
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 孫微;金小芳

1.一種形成金屬有機(jī)骨架氣凝膠的方法，包括：

制備用于所述金屬有機(jī)骨架氣凝膠的金屬前體濕凝膠，

將有機(jī)配體引入所述金屬前體濕凝膠中，并使所述有機(jī)配體與所述金屬前體反應(yīng)，將所述金屬前體濕凝膠轉(zhuǎn)化為金屬有機(jī)骨架濕凝膠，以及隨后：

通過(guò)超臨界萃取和干燥除去溶劑，以形成所述金屬有機(jī)骨架氣凝膠，

其中所述方法還包括：在制備金屬前體濕凝膠之前，制備金屬前體溶膠，然后陳化，陳化導(dǎo)致金屬前體濕凝膠的形成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

通過(guò)包括使用膠凝劑的溶膠凝膠法將所述金屬前體組裝成凝膠網(wǎng)絡(luò)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括：

在作為所述溶膠凝膠法的一部分而進(jìn)行的凝膠化過(guò)程中，使用聚合物來(lái)增強(qiáng)所述凝膠網(wǎng)絡(luò)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述聚合物包括用作支架以在所述凝膠化過(guò)程中增強(qiáng)所述凝膠網(wǎng)絡(luò)的聚丙烯酸。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括：

使用金屬前體凝膠來(lái)增強(qiáng)所述凝膠網(wǎng)絡(luò)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括：

使用金屬前體凝膠來(lái)增強(qiáng)所述凝膠網(wǎng)絡(luò)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括：

使用多種前體，從而由相應(yīng)的多種金屬形成所述凝膠網(wǎng)絡(luò)，

使用金屬前體凝膠或聚合物來(lái)增強(qiáng)所述凝膠網(wǎng)絡(luò)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

使用溫度和壓力來(lái)控制金屬前體濕凝膠向金屬有機(jī)骨架濕凝膠的轉(zhuǎn)化。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

使用凍干和超臨界干燥來(lái)控制金屬有機(jī)骨架濕凝膠向金屬有機(jī)骨架氣凝膠的轉(zhuǎn)化，其中凍干和超臨界干燥的組合產(chǎn)生了高孔隙率的輕質(zhì)材料，在超臨界干燥前后均顯示出最小的收縮。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括：

使用超臨界干燥來(lái)控制金屬有機(jī)骨架濕凝膠向金屬有機(jī)骨架氣凝膠的轉(zhuǎn)化，其中超臨界干燥產(chǎn)生具有高孔隙率的輕質(zhì)材料，在超臨界干燥前后均顯示出最小的收縮，

并且其中所述凝膠網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)提供了合理的機(jī)械強(qiáng)度以及具有非常大的比表面積和大的中孔容積的中孔結(jié)構(gòu)。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氣凝膠的固體含量范圍為0.03g/cm³至0.5g/cm³，其中金屬有機(jī)骨架轉(zhuǎn)化率為75％至99％。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氣凝膠的固體含量范圍為0.15g/cm³至0.25g/cm³，其中金屬有機(jī)骨架轉(zhuǎn)化率為75％至99％。