[發(fā)明專利]一種石墨烯-席夫堿含能MOFs及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110161753.0
• 申請(qǐng)日: 2021-02-05
• 公開（公告）號(hào): CN112919997B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張明;趙鳳起;李輝;楊燕京;侯曉婷;姜一帆;李娜;安亭;張建侃;蔣周峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安近代化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C06B23/00
• 分類號(hào): C06B23/00;C06D5/06
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 王孝明

1.一種石墨烯-席夫堿含能MOFs的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一，氨基化氧化石墨烯的制備：

將氨基硅烷溶解于無(wú)水乙醇中，并滴加于氧化石墨烯乙醇分散液，兩者于78～85℃下反應(yīng)2～4h，冷卻、洗滌、冷凍干燥后得到氨基化氧化石墨烯；

其中，氨基硅烷與氧化石墨烯的質(zhì)量比為(5～15):1；

步驟二，石墨烯-席夫堿金屬配合物的制備：

將步驟一制備的氨基化氧化石墨烯超聲分散于無(wú)水乙醇中，將醛溶解于無(wú)水乙醇溶液，并滴加到氨基化氧化石墨烯乙醇分散液中，兩者于78～85℃下反應(yīng)2～6h，冷卻、洗滌、冷凍干燥后得到石墨烯-席夫堿配合物；

稱取石墨烯-席夫堿配合物超聲分散于無(wú)水乙醇中，滴加配置好的第一金屬鹽水溶液，于50～65℃下反應(yīng)4～12h，冷卻、洗滌、冷凍干燥后得到石墨烯-席夫堿金屬配合物；

其中：

醛與氨基化氧化石墨烯的質(zhì)量比為(5～15):1；

第一金屬鹽與石墨烯-席夫堿配合物的質(zhì)量比為(2～5):1；

無(wú)水乙醇與水的體積比為(2～5):1；

所述的第一金屬鹽為Mg鹽、Co鹽、Cu鹽、Ni鹽、Fe鹽、Mn鹽或Pb鹽；

步驟三，1,1’-二羥基-5,5’-聯(lián)四唑金屬配合物的制備：

將1,1’-二羥基-5,5’-聯(lián)四唑二羥胺鹽溶解于硫酸水溶液中，升溫?cái)嚢柚镣耆芙夂?，待溫度降至室溫后析出白色晶體，過(guò)濾后用水洗滌，冷凍干燥得到1,1’-二羥基-5,5’-聯(lián)四唑；

將1,1’-二羥基-5,5’-聯(lián)四唑溶解于水中，室溫?cái)嚢柚镣耆芙夂?，滴加溶解于水中的第二金屬鹽水溶液，產(chǎn)生沉淀，持續(xù)攪拌30min后，過(guò)濾、洗滌、冷凍干燥得到1,1’-二羥基-5,5’-聯(lián)四唑金屬配合物；

其中，1,1’-二羥基-5,5’-聯(lián)四唑與第二金屬鹽水溶液中的金屬離子的摩爾比為(2～4):1；

所述的第二金屬鹽為Mg鹽、Co鹽、Cu鹽、Ni鹽、Fe鹽、Mn鹽或Pb鹽；

步驟四，石墨烯-席夫堿含能MOFs的制備：

將步驟二制備的石墨烯-席夫堿金屬配合物超聲分散于甲醇溶液中，將步驟三制備的1,1’-二羥基-5,5’-聯(lián)四唑金屬配合物溶解于DMF中，攪拌混合兩溶液并將混合液置于不銹鋼高壓反應(yīng)釜的聚四氟乙烯內(nèi)襯中，于180℃～200℃下反應(yīng)48～60h，冷卻、離心、洗滌、冷凍干燥得到石墨烯-席夫堿含能MOFs；

石墨烯-席夫堿金屬配合物與1,1’-二羥基-5,5’-聯(lián)四唑金屬配合物的質(zhì)量比為0.5:1；

DMF與甲醇的體積比為1:3；

該方法制備的石墨烯-席夫堿含能MOFs的結(jié)構(gòu)式為：

或

式中：

M₁＝Mg、Co、Cu、Ni、Fe、Mn或Pb；

M₂＝Mg、Co、Cu、Ni、Fe、Mn或Pb；

表示還能夠連接n個(gè)基團(tuán)，n＝0或大于等于1的正整數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的石墨烯-席夫堿含能MOFs的制備方法，其特征在于，所述的M₁和M₂相同或不同。

3.如權(quán)利要求1所述的石墨烯-席夫堿含能MOFs的制備方法，其特征在于，所述的氨基硅烷采用氨基硅烷KH-550、氨基硅烷KH-590或氨基硅烷KH-792。