[發明專利]一種Zn-xLi合金表面MOF涂層的制備方法與應用

在審

• 申請號: 202210013431.6
• 申請日: 2022-01-06
• 公開（公告）號: CN114344572A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 陳穎芝;王魯寧;彭宇;閆楚璇
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: A61L31/10
• 分類號: A61L31/10;A61L31/02;A61L31/14;C23C26/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種Zn-xLi合金表面MOF涂層的制備方法，其特征在于，所使用的Zn-xLi合金中Li元素的含量為0.2-1.5wt％(x＝0.2-1.5)；制備的MOF涂層包括但不限于以下種類：IRMOF系列材料(Isoreticular Mental-Organic Framework)、ZIF系列材料(Zeolitic imidazolateframework)、CPL系列材料(Coordination Pillared-Layer)、MIL系列材料(Materials ofInstitut Lavoisier、PCN系列材料(Porous Coordination Network)、UiO系列材料(University of Oslo)；制備過程如下：通過堿熱處理將Zn-xLi合金進行表面處理，再將該Zn-xLi合金浸入種子懸濁液中一定時間提高覆蓋率，最后通過溶劑熱方法把堿熱處理后的Zn-xLi合金與制備好的前驅體溶液反應一段時間，在Zn-xLi合金上得到MOF涂層。

2.根據權利要求1所述Zn-xLi合金表面MOF涂層的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體包括以下步驟：

S1：Zn-xLi合金表面堿熱處理：

分別配置NaOH和(NH₄)₂S₂O₈的水溶液并混合攪拌使之均勻，隨后將Zn-xLi合金浸入混合溶液中一定時間；

S2：制備種子懸濁液：

將2-Methylimidazole和Zn(NO₃)₂·6H₂O溶于去離子水中攪拌均勻，之后離心收集固體產物，用去離子水和甲醇分別洗滌后干燥得到白色固體，最后將白色固體置于甲醇中超聲分散形成種子懸濁液；

S3：將S1中得到的Zn-xLi合金浸入S2中的種子懸濁液中一定時間，在室溫下干燥，重復此操作1-5次，提高覆蓋率；

S4：溶劑熱法制備Zn-MOF涂層：

將S2中制備的Zn-xLi合金浸入由2-Methylimidazole和Zn(NO₃)₂·6H₂O配置成的溶液中，一定溫度條件下在反應釜中反應一定時間，之后取出清洗烘干得到具有MOF涂層的Zn-xLi合金。

3.根據權利要求2所述的Zn-xLi合金表面MOF涂層的制備方法，其特征在于，所述S1中NaOH溶液濃度為5-15moL/L，添加量為2-8mL；(NH₄)₂S₂O₈溶液濃度為0.5-2moL/L，添加量為1-6mL；所述攪拌為磁力攪拌，攪拌時間為5-30分鐘；Zn-xLi合金浸入時間為20-120分鐘。

4.根據權利要求2所述的Zn-xLi合金表面MOF涂層的制備方法，其特征在于，所述S2中2-Methylimidazole添加量為10-30g，Zn(NO₃)₂·6H₂O添加量為0.1-10g，離子水添加量為50-150mL。

5.根據權利要求2所述的Zn-xLi合金表面MOF涂層的制備方法，其特征在于，所述S2中所使用的離心方法具體為：轉速2000-8000r/min，時間5-30分鐘，離心收集固體后，用去離子和甲醇分別洗滌1-5次，干燥6-12小時。

6.根據權利要求2所述的Zn-xLi合金表面MOF涂層的制備方法，其特征在于，所述S2中超聲分散具體方法為：將干燥后的固體在甲醇中超聲分散10-40分鐘，形成質量分數為0.01-1wt％的種子懸濁液。

7.根據權利要求2所述的Zn-xLi合金表面MOF涂層的制備與應用，其特征在于，所述S3中浸入時間為5-50秒，室溫干燥時間為1-20分鐘。