[發(fā)明專(zhuān)利]基于MOF@金屬納米顆粒@COF復(fù)合材料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010187448.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111333853A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃秀兵;席作帥;王戈;路桂隆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08G83/00
• 分類(lèi)號(hào): C08G83/00;C08K3/08;C08L87/00
• 代理公司: 北京市廣友專(zhuān)利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種基于MOF@金屬納米顆粒@COF復(fù)合材料的制備方法，其特征在于制備步驟如下：

1)采用傳統(tǒng)的溶劑熱法制備系列氨基修飾的MOF材料；

2)將制備好的氨基修飾的MOF材料分散在一定體積的溶劑中(MOF濃度維持在0.01-0.06g/ml)，采用傳統(tǒng)的浸漬法或兩溶劑法等方法將金屬鹽前驅(qū)體吸附在帶氨基修飾的MOF材料表面(金屬離子與MOF質(zhì)量比為0.5wt％-5wt％)，接著采用硼氫化鈉還原法、氫氣還原法、光還原法等方法將吸附在MOF材料表面的金屬離子還原成金屬納米顆粒，得到MOF@金屬納米顆粒復(fù)合材料；

3)將制備好的MOF@金屬納米顆粒復(fù)合材料在120-150℃高溫活化后分散在體積比為1:1-4:1的1,4-二氧六環(huán)和均三甲苯的混合溶劑中(MOF@金屬納米顆粒的濃度維持在0.01-0.06g/ml)，然后加入醛基有機(jī)配體(醛基有機(jī)配體的摩爾量(mmol)與MOF@金屬納米顆粒的質(zhì)量(g)比值范圍為0.2-1.6)，超聲混合均勻，隨后加入適量的乙酸(乙酸：醛基有機(jī)配體摩爾量比值范圍為1:1–3:1)，再加入氨基有機(jī)配體(氨基有機(jī)配體：醛基有機(jī)配體的摩爾量比值范圍為0.8:1–2:1)，繼續(xù)攪拌20-90min后得到MOF@金屬納米顆粒@COF晶種復(fù)合物；

4)參照步驟3)進(jìn)一步加入擴(kuò)大2-8倍的醛基有機(jī)配體和氨基有機(jī)配體，即醛基有機(jī)配體的摩爾量(mmol)與MOF@金屬納米顆粒的質(zhì)量(g)比值范圍為(0.4-16)-(3.2-12.8)，氨基有機(jī)配體：醛基有機(jī)配體的摩爾量比值范圍仍為0.8:1–2:1；待其充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝蠹尤脒m量的乙酸(乙酸：醛基有機(jī)配體摩爾量比值范圍為1:1–3:1)，再繼續(xù)保持?jǐn)嚢?0-90min后在70-120℃加熱24-72h，得到MOF@金屬納米顆粒@COF復(fù)合物。

2.如權(quán)利要求1所述一種基于MOF@金屬納米顆粒@COF復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟1)所述氨基修飾的MOF材料的制備方法是將摩爾比為1:3-4:1的金屬鹽和2-氨基對(duì)苯二甲酸溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，混合均勻后置于反應(yīng)釜中，高溫反應(yīng)后依次用DMF和甲醇溶液洗滌離心，然后80℃真空干燥，得到氨基修飾的MOF材料。

3.如權(quán)利要求1或2所述一種基于MOF@金屬納米顆粒@COF復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述氨基修飾的MOF材料包括但不局限于：MIL-125(Ti)-NH₂，MIL-53(Fe)-NH₂，MIL-101(Fe)-NH₂和UiO-66(Zr)-NH₂。

4.如權(quán)利要求1所述一種基于MOF@金屬納米顆粒@COF復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟2)所述溶劑包括但不局限于：乙醇，正己烷，乙腈，去離子水。

5.如權(quán)利要求1所述一種基于MOF@金屬納米顆粒@COF復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述金屬離子前驅(qū)體包括但不局限于：氯金酸，硝酸銀，醋酸鈀，硝酸鈀，氯鉑酸鉀，硝酸鎳，硝酸銅。

6.如權(quán)利要求1所述一種基于MOF@金屬納米顆粒@COF復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述醛基配體包括但不局限于：對(duì)苯二甲醛，均苯三甲醛，2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪，1,3,5-三(4-氨醛基)苯，2,2'-聯(lián)吡啶-5,5'-二甲醛。

7.如權(quán)利要求1所述一種基于MOF@金屬納米顆粒@COF復(fù)合材料的制備方法，其特征在于提供MOF中心金屬離子的金屬鹽包括但不局限于：四異丙醇鈦，硝酸鐵，三氯化鐵，四氯化鋯。

8.如權(quán)利要求1所述一種基于MOF@金屬納米顆粒@COF復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述氨基有機(jī)配體包括但不局限于：1,3,5-三(4-氨苯基)苯，2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪，對(duì)苯二胺，三(4-氨基苯基)胺。