[發明專利]限域生長的金屬有機框架化合物柔性膜的合成方法

有效

• 申請號: 202011189199.9
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112342693B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 楊國銳;延衛;王筱珺;丁書江;王玲;王思嵐
• 申請（專利權）人: 西安交通大學蘇州研究院;西安交通大學
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D01D5/00;D01D5/34;D01F8/08;D01F8/10;D01F1/10;D01F8/12;D01F8/16;D01F8/18;C08G83/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

1.限域生長的金屬有機框架化合物柔性膜的合成方法，其特征是：包括如下步驟：

1)、配制靜電紡絲前驅體溶液：包括外層前驅體溶液和內層前驅體溶液；

所述外層前驅體溶液的配制：將第一高分子聚合物溶于第一溶劑中，且第一高分子聚合物的質量濃度為1％～30％，進而制得可紡的外層前驅體溶液；

所述內層前驅體溶液的配制：將第二高分子聚合物、MOFs生長所需要的中心原子鹽和配體溶于第二溶劑中，且第二高分子聚合物的質量濃度為1％～30％，進而得到內層前驅體溶液；

所述的MOFs中心原子鹽為氯化鈷、乙酸鈷、硝酸鈷、硝酸鋅、四氯化鋯、醋酸鉍或氯化鎳；

所述的MOFs的配體為2-甲基咪唑、均苯三酸、對苯二甲酸、2-氨基對苯二甲酸中的任意一種；

所述的第一高分子聚合物為聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龍66、殼聚糖和纖維素中的任意一種；所述的第二高分子聚合物為聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚乙烯醇中的任意一種；

所述的第一溶劑為甲醇、無水乙醇、正丙醇、叔丁醇、N-N二甲基甲酰胺和氯仿中的任意一種；所述第二溶劑為去離子水、甲醇、無水乙醇、正丙醇、叔丁醇、N-N二甲基甲酰胺中的任意一種；

2)、同軸靜電紡絲：

將步驟1)中配制好的外層前驅體溶液加入至同軸靜電紡絲機的外層溶液通道中；同時，將步驟1)配制好的內層前驅體溶液加入至同軸靜電紡絲機的內層溶液通道中，噴絲頭采用同軸型，經靜電紡絲得到核殼型前驅體纖維；

3)、MOFs限域生長：

將步驟2)得到的核殼型前驅體纖維置于第三溶劑中進行反應，反應時間為0.5～72h，反應溫度為25～100℃；內層的第二高分子聚合物溶解釋放出中心原子與配體并在纖維內部空腔中生長；待MOFs生長完畢后，對得到的限域生長MOFs柔性膜進行清洗和烘干；

所述第三溶劑為去離子水、甲醇、無水乙醇、正丙醇、叔丁醇、N-N二甲基甲酰胺中的任意一種；

MOFs的尺寸為20～73nm。

2.根據權利要求1所述的限域生長的金屬有機框架化合物柔性膜的合成方法，其特征是：所述的MOFs中心原子鹽含量為2％～35％。

3.根據權利要求2所述的限域生長的金屬有機框架化合物柔性膜的合成方法，其特征是：所述的MOFs配體的用量為第二高分子聚合物的5％～50％。

4.根據權利要求1所述的限域生長的金屬有機框架化合物柔性膜的合成方法，其特征是：在步驟1)中，所述的第一高分子聚合物的質量濃度為5％～15％；所述第二高分子聚合物的質量濃度為5％～15％。

5.根據權利要求1所述的限域生長的金屬有機框架化合物柔性膜的合成方法，其特征是：外層噴絲頭直徑為0.2～0.4mm，內層噴絲頭直徑為0.5～1.2mm，內外層溶液紡絲速度為0.2～2mL/h，靜電紡絲電壓8～45kV，電紡距離為5～30cm。