[發明專利]金屬有機框架復合氣凝膠材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011248836.5
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112705129B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 仇若翔;趙園;魏歡怡;段承杰;林繼銘
• 申請（專利權）人: 中廣核研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: B01J13/00
• 分類號: B01J13/00
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 侯武嬌

1.一種金屬有機框架復合氣凝膠材料，其特征在于，包括金屬有機框架材料及具有羧基基團的有機纖維材料，所述具有羧基基團的有機纖維材料通過所述羧基基團與所述金屬有機框架材料形成金屬配位鍵連接，所述金屬有機框架材料在所述具有羧基基團的有機纖維材料的表面上原位生長延伸形成介孔結構；

所述金屬有機框架復合氣凝膠材料的制備方法包括以下步驟：

將有機纖維材料修飾羧基基團，制備具有羧基基團的有機纖維材料；

在所述具有羧基基團的有機纖維材料上原位生長金屬有機框架材料，得到有機纖維-金屬有機框架材料中間體，其中，所述具有羧基基團的有機纖維材料通過所述羧基基團與所述金屬有機框架材料形成金屬配位鍵連接；

在所述有機纖維-金屬有機框架材料中間體上原位生長金屬有機框架材料，使所述有機金屬框架材料延伸形成介孔結構。

2.根據權利要求1所述的金屬有機框架復合氣凝膠材料，其特征在于，所述介孔結構的孔徑為20nm～50nm。

3.根據權利要求1所述的金屬有機框架復合氣凝膠材料，其特征在于，所述具有羧基基團的有機纖維材料為羧基改性的木質纖維。

4.根據權利要求1所述的金屬有機框架復合氣凝膠材料，其特征在于，所述具有羧基基團的有機纖維材料的直徑為30nm～100nm。

5.根據權利要求1所述的金屬有機框架復合氣凝膠材料，其特征在于，所述金屬有機框架材料選自鋁基金屬有機框架材料及鐵基金屬有機框架材料中的一種。

6.根據權利要求1所述的金屬有機框架復合氣凝膠材料，其特征在于，所述具有羧基基團的有機纖維材料為羧基改性的木質纖維，所述金屬有機框架材料為鋁基金屬有機框架材料。

7.根據權利要求1～6任一項所述的金屬有機框架復合氣凝膠材料，其特征在于，其中，所述具有羧基基團的有機纖維材料碳化為無機纖維。

8.一種金屬有機框架復合氣凝膠材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將有機纖維材料修飾羧基基團；

在具有羧基基團的有機纖維材料上原位生長金屬有機框架材料，得到有機纖維-金屬有機框架材料中間體，其中，所述具有羧基基團的有機纖維材料通過所述羧基基團與所述金屬有機框架材料形成金屬配位鍵連接；

在所述有機纖維-金屬有機框架材料中間體上原位生長金屬有機框架材料，使所述有機金屬框架材料延伸形成介孔結構。

9.根據權利要求8所述的金屬有機框架復合氣凝膠材料的制備方法，其特征在于，所述有機纖維材料修飾羧基基團的所用的試劑為氧化劑。

10.根據權利要求8所述的金屬有機框架復合氣凝膠材料的制備方法，其特征在于，在所述具有羧基基團的有機纖維材料上原位生長金屬有機框架材料的步驟包括：

將所述具有羧基基團的有機纖維材料與可溶性金屬鹽、有機配體混合，室溫下反應1～3h。

11.根據權利要求8所述的金屬有機框架復合氣凝膠材料的制備方法，其特征在于，在所述有機纖維-金屬有機框架材料中間體上原位生長金屬有機框架材料的步驟包括：

所述有機纖維-金屬有機框架材料中間體與可溶性金屬鹽、有機配體混合，室溫下反應6～12h。

12.根據權利要求10或11所述的金屬有機框架復合氣凝膠材料的制備方法，其特征在于，所述可溶性金屬鹽選自金屬氯鹽和金屬硝酸鹽中的至少一種。

13.根據權利要求10或11所述的金屬有機框架復合氣凝膠材料的制備方法，其特征在于，所述有機配體選自對苯二甲酸、對苯二甲酸鈉、氨基取代對苯二甲酸、氨基取代對苯二甲酸鈉、均苯三甲酸及均苯三甲酸鈉中的至少一種。

14.根據權利要求8～11任一項所述的金屬有機框架復合氣凝膠材料的制備方法，其特征在于，還包括對所述金屬有機框架復合氣凝膠材料進行退火處理，使所述金屬有機框架復合氣凝膠材料中的有機纖維材料碳化。