[發(fā)明專利]羥基磷酸銅-有機金屬離子骨架/多壁碳納米管復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114534789A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁瑩;李晨燁;黃琳琰;蔡鑫如;林佳妮;徐一新
• 申請（專利權(quán)）人: 上海健康醫(yī)學院
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;B01J37/34;G01N27/30;G01N27/48
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 陳天寶

1.一種羥基磷酸銅-有機金屬離子骨架/多壁碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：配置醋酸銅水溶液，向醋酸銅水溶液中逐滴加入磷酸，得到混合液A；

S2：將混合液A攪拌并轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中加熱；

S3：將反應(yīng)釜冷卻，得到混合液B，將混合液B離心并洗滌、干燥，得到CHP；

S4：將S3中得到的CHP與均苯三甲酸、N，N-二甲基甲酰胺加入去離子水中并攪拌混勻，得到混合溶液C；

S5：使用NaOH溶液調(diào)整混合溶液C的pH，室溫攪拌，離心回收沉淀，用乙醇清洗，干燥后得到CHP@Cu₃(BTC)₂；

S6：將CHP@Cu₃(BTC)₂與MWCNTs在有機溶劑N,N-二甲基甲酰胺中超聲分散，得到CHP@Cu₃(BTC)₂/MWCNTs復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羥基磷酸銅-有機金屬離子骨架/多壁碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，S1中，所述的醋酸銅、去離子水、磷酸的比例為：3.2g：80mL：0.544mL。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羥基磷酸銅-有機金屬離子骨架/多壁碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，S2中，攪拌時間為攪拌1h，加熱條件為140℃常壓加熱4h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羥基磷酸銅-有機金屬離子骨架/多壁碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，S4中，將CHP在加入到去離子水中攪拌，再加入0.025molL^-1的均苯三甲酸和N，N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，攪拌混勻，得到混合溶液C。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羥基磷酸銅-有機金屬離子骨架/多壁碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，S5中，采用4％的NaOH溶液將混合溶液C的pH調(diào)整至6，室溫攪拌1h后，離心回收沉淀，用乙醇清洗3次，在40℃下干燥12h得到產(chǎn)物CHP@Cu₃(BTC)₂。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羥基磷酸銅-有機金屬離子骨架/多壁碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，S6中，將CHP@Cu₃(BTC)₂和MWCNTs溶解于DMF的水溶液中，超聲分散，得到混合均勻的CHP@Cu₃(BTC)₂/MWCNTs；

所述DMF的水溶液中，DMF：H₂O＝1:1；

所述CHP@Cu₃(BTC)₂、MWCNTs、DMF的水溶液的比例為：2mg：2.6mg：1mL。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羥基磷酸銅-有機金屬離子骨架/多壁碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，S1～S6中，采用了原位模板法，利用CHP的活性殼作為金屬離子的來源，在室溫條件下，CHP內(nèi)核會原位轉(zhuǎn)化為界限清晰的Cu₃(BTC)₂晶體外殼，以此避免MOF在溶液中的自核化，組裝了界限清晰的晶體單位。

8.一種如權(quán)利要求1至6中任意一項所述制備方法得到的羥基磷酸銅-有機金屬離子骨架/多壁碳納米管復(fù)合材料。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種羥基磷酸銅-有機金屬離子骨架/多壁碳納米管復(fù)合材料，其特征在于，所述CHP@Cu₃(BTC)₂/MWCNTs復(fù)合材料為柱狀結(jié)構(gòu)納米棒，平均長度為10μm。

10.一種如權(quán)利要求8中所述羥基磷酸銅-有機金屬離子骨架/多壁碳納米管復(fù)合材料的應(yīng)用，其特征在于，將CHP@Cu₃(BTC)₂/MWCNTs復(fù)合材料滴涂在電極表面，利用線性伏安法，在含有馬來酸氯苯那敏的溶液中進行電化學檢測，在濃度為5×10^-6mol·L^-1～1×10^-4mol·L^-1和1.5×10^-4mol·L^-1～8×10^-4mol·L^-1的馬來酸氯苯那敏溶液中實現(xiàn)濃度與LSV峰電流的線性檢測，檢出限為1.67×10^-6mol·L^-1(S:N＝3:1)。