[發明專利]一種MOF-74雜化殼層結構材料和ZIF-90@MOF-74雜化核殼材料

有效

• 申請號: 202110208877.X
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112979980B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 卓聯洋;康安琪;吳春輝
• 申請（專利權）人: 上海科技大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 沈攀攀;許亦琳

1.一種MOF-74雜化殼層結構材料的制備方法，包括如下步驟：

1）提供ZIF-90，將ZIF-90溶于醇中形成ZIF-90醇懸濁液；

2）提供前驅體溶液，所述前驅體溶液包括有機配體、有機溶劑、鎳鹽、水、生長調節劑、和堿；所述生長調節劑選自酸；所述有機溶劑選自2,5-二羥基對苯二甲酸、2-氨基對苯二甲酸、2-甲基對苯二甲酸中的一種或多種的組合；

3）將步驟1）所提供的ZIF-90醇懸濁液與步驟2）所提供的前驅體溶液混合；在80- 120℃、3- 9 min反應后制備獲得MOF-74雜化殼層結構材料；

所述步驟1）中，所述ZIF-90的制備方法包括：將咪唑-2-甲醛和聚乙烯吡咯烷酮在溶劑中金屬浴加熱，加入鋅鹽后制備獲得；所述金屬浴的溫度為80~90℃；完全溶解后降溫至40~60℃；當所述咪唑-2-甲醛和聚乙烯吡咯烷酮在溶劑中金屬浴加熱后，完全溶解后冷卻合成的ZIF-90為3~4μm；當在金屬浴后完全溶解后加入緩沖溶液后降溫，合成的ZIF-90為8~9 μm。

2.如權利要求1所述的MOF-74雜化殼層結構材料的制備方法，其特征在于，所述咪唑-2-甲醛、聚乙烯吡咯烷酮和溶劑和鋅鹽的質量比為700-750: 70-80: 25000-30000: 450-500；

和/或，所述溶劑選自水；

和/或，所述鋅鹽選自硝酸鋅。

3.如權利要求1所述的MOF-74雜化殼層結構材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1）中，所述醇選自乙醇；

和/或，所述步驟1）中，所述3~4μm的ZIF-90和醇的質量比為80~100: 400~500；

和/或，所述步驟1）中，所述8~9 μm的ZIF-90和醇的質量比為180~200: 400~500；

和/或，所述步驟2）中，所述有機配體、有機溶劑、鎳鹽、水、生長調節劑、和堿超聲混勻；

和/或，所述步驟2）中，所述有機配體、鎳鹽、生長調節劑、堿的質量比為 8-12: 125-135: 14-16: 14-16；

和/或，所述步驟2）中，所述有機配體與有機溶劑的質量比為4~5: 300~325；

和/或，所述步驟2）中，所述鎳鹽與水的質量比為14~15:40~60；

和/或，所述步驟2）中，所述鎳鹽選自六水合硝酸鎳；

和/或，所述步驟2）中，所述有機溶劑選自N,N-二甲基甲酰胺；

和/或，所述步驟2）中，所述酸選自乙酸和/或苯甲酸；

和/或，所述步驟2）中，所述堿選自氫氧化鈉和/或氫氧化鉀；

和/或，所述步驟3）中，所述ZIF-90醇懸濁液和步驟2）所提供的前驅體溶液的體積比為1-3: 4-6。

4.一種MOF-74雜化殼層結構材料，采用如權利要求1~3任一項權利要求所述的MOF-74雜化殼層結構材料的制備方法制備獲得。

5.一種ZIF-90@MOF-74雜化核殼材料的制備方法，包括如下步驟：

a) 提供ZIF-90，將ZIF-90溶于醇中形成ZIF-90醇懸濁液；

b) 提供前軀體溶液，所述前軀體溶液包括有機配體、有機溶劑、鎳鹽、水、生長調節劑、和堿；所述生長調節劑選自酸；所述有機溶劑選自2,5-二羥基對苯二甲酸、2-氨基對苯二甲酸、2-甲基對苯二甲酸中的一種或多種的組合；

c) 將步驟a）所提供的ZIF-90醇懸濁液與步驟b）所提供的前驅體溶液混合；在60~80℃、1~3min反應后制備獲得ZIF-90@MOF-74雜化核殼材料；

所述步驟a）中，所述ZIF-90的制備方法包括：將咪唑-2-甲醛和聚乙烯吡咯烷酮在溶劑中金屬浴加熱，加入鋅鹽后制備獲得；所述金屬浴的溫度為80~90℃；完全溶解后降溫至40~60℃；當所述咪唑-2-甲醛和聚乙烯吡咯烷酮在溶劑中金屬浴加熱后，完全溶解后冷卻合成的ZIF-90為3~4μm；當在金屬浴后完全溶解后加入緩沖溶液后降溫，合成的ZIF-90為8~9 μm。