[發明專利]鉍基金屬有機框架材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210709354.8
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN115181281A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 應玉龍;楊皓為;王騊;王晟
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00
• 代理公司: 杭州華進聯浙知識產權代理有限公司 33250
• 代理人: 亓一舟

本發明涉及一種鉍基金屬有機框架材料及其制備方法。所述鉍基金屬有機框架材料的制備方法包括如下步驟：將鉍鹽、多元酸有機配體和陽離子表面活性劑混合，得到混合物；將所述混合物與水混合，并進行超聲處理，得到鉍基金屬有機框架材料。所述制備方法利用陽離子表面活性劑在水體系中制備出結晶性良好、尺寸更小、質量分布更均勻的鉍基金屬有機框架材料，并且該制備方法具有低能耗、短周期等優勢，有利于鉍基金屬有機框架材料的大規模生產與應用。

技術領域

本發明涉及有機-無機雜化材料技術領域，特別是涉及一種鉍基金屬有機框架材料及其制備方法。

背景技術

傳統技術中制備鉍基金屬有機框架材料的主要途徑是溶劑熱法，且必須使用有機溶劑作為反應體系，溶劑熱法雖然操作簡便，但在制備過程存在周期長、能耗高等問題。

雖然通過多步反應，能夠實現在水體系中制備鉍基金屬有機框架材料，但是，傳統在水體系中制備得到的鉍基金屬有機框架材料仍然存在空間結構缺陷，降低了鉍基金屬有機框架材料的產率。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種鉍基金屬有機框架材料及其制備方法；所述制備方法利用陽離子表面活性劑能夠在水體系中制備出結晶性良好、尺寸更小、質量分布更均勻的鉍基金屬有機框架材料，并且該制備方法具有低能耗、短周期等優勢，有利于鉍基金屬有機框架材料的大規模生產與應用。

一種鉍基金屬有機框架材料的制備方法，包括如下步驟：

將鉍鹽、多元酸有機配體和陽離子表面活性劑混合，得到混合物；以及

將所述混合物與水混合，并進行超聲處理，得到鉍基金屬有機框架材料。

在其中一個實施例中，所述鉍鹽與所述陽離子表面活性劑的質量比為30:1-2:10。

在其中一個實施例中，所述陽離子表面活性劑選自鹵代烷基季銨鹽、高級胺鹽中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述鹵代烷基季銨鹽選自十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述高級胺鹽選自烷基伯胺鹽、烷基仲胺鹽、烷基叔胺鹽中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述鉍鹽與所述多元酸有機配體的質量比為1:1-1:10，所述鉍鹽與所述水的質量比為10:1-10:3。

在其中一個實施例中，所述鉍鹽選自五水硝酸鉍、乙酸鉍、硝酸氧鉍中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述多元酸有機配體選自1,3,5-均苯三甲酸、三嗪-2,4,6-三基-三苯甲酸、聯苯-3,3′,5,5′-四羧酸中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述超聲處理的時間為1min-90min，所述超聲處理的工作頻率為30KHz-90KHz。

一種如上所述的鉍基金屬有機框架材料制備方法制備得到的鉍基金屬有機框架材料。

本發明所述鉍基金屬有機框架材料的制備方法中，通過利用陽離子表面活性劑中含有的孤對電子，使陽離子表面活性劑在水體系中能夠優先取代多元酸有機配體表面羧基上的氫離子，克服了多元酸有機配體去質子化不完全的問題，從而使多元酸有機配體能夠與鉍離子有效結合，有利于制備出結晶性良好、尺寸更小、質量分布更均勻的鉍基金屬有機框架材料。并且，該制備方法具有低能耗、短周期等優勢，有利于鉍基金屬有機框架材料的大規模生產與應用。

附圖說明

圖1為實施例1制備得到的鉍基金屬有機框架材料的掃描電鏡圖；

圖2為實施例1制備得到的鉍基金屬有機框架材料的X-射線衍射圖；

圖3為對比例1、對比例2以及對比例3制備得到的產物的掃描電鏡圖；