[發明專利]一種改性MOFs及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202310912900.2
• 申請日: 2023-07-25
• 公開（公告）號: CN116622074A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 王順平;曲樹光;徐暉;馮練享
• 申請（專利權）人: 齊河力厚化工有限公司
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;B01D53/02;B01J31/22
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王立普

本發明屬于MOFs材料技術領域，具體涉及一種改性MOFs及其制備方法和應用。本發明提供了一種改性MOFs，包括MOFs和通過酰胺鍵與所述MOFs接枝的水性聚氨酯；所述MOFs為含有氨基的MOFs。本發明將MOFs與水性聚氨酯接枝使改性MOFs呈乳液狀易成膜，可以使改性MOFs以薄膜的形態應用于催化領域或吸附領域，以保證MOFs充分發揮其性能，擴展其應用范圍。

技術領域

本發明屬于MOFs材料技術領域，具體涉及一種改性MOFs及其制備方法和應用。

背景技術

金屬有機骨架材料（Metal?Organic?Frameworks，MOFs）是一種金屬離子或者金屬簇通過配位鍵與有機配體形成的晶態多孔框架材料。MOFs具有可設計的結構、可調節的孔徑以及高度修飾的官能團，是一類獨特的無機有機雜化的多孔材料，在催化、傳感、吸附等領域顯示出廣闊的應用前景。

然而MOFs一般為粉末狀，應用于催化或吸附領域時易發生團聚，不能充分發揮其功能，限制了其應用范圍。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種改性MOFs及其制備方法和應用，本發明提供的改性MOFs為乳液形態易成膜，應用于催化或吸附領域時克服了其易團聚的缺陷，擴大了其應用范圍。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種改性MOFs，包括MOFs和通過酰胺鍵與所述MOFs接枝的水性聚氨酯；所述MOFs為含有氨基的MOFs。

優選的，所述水性聚氨酯中異氰酸酯基的質量百分含量為14~22%；

所述水性聚氨酯和MOFs的摩爾比為22~28:1。

優選的，所述改性MOFs中還包括與所述水性聚氨酯接枝的親水基團。

優選的，所述親水基團包括磺酸基或羧基。

本發明還提供了上述技術方案所述改性MOFs的制備方法，包括以下步驟：

將水性聚氨酯和含有氨基的MOFs混合進行第一接枝反應，得到所述改性MOFs。

優選的，所述含有氨基的MOFs包括UiO-66-NH₂。

優選的，所述第一接枝反應的溫度為60~70℃，所述第一接枝反應的時間為0.8~1.2h。

優選的，所述第一接枝反應前還包括：將含有氨基的MOFs分散于丙酮中，得到MOFs的丙酮分散液。

優選的，所述第一接枝反應前還包括：將水性聚氨酯和親水擴鏈劑混合，進行第二接枝反應，得到接枝有親水基團的水性聚氨酯。

本發明還提供了上述技術方案所述改性MOFs或上述技術方案所述制備方法制備得到的改性MOFs在催化或吸附領域的應用。

本發明提供了一種改性MOFs，包括MOFs和通過酰胺鍵與所述MOFs接枝的水性聚氨酯；所述MOFs為含有氨基的MOFs。本發明將MOFs與水性聚氨酯接枝使改性MOFs呈乳液狀易成膜，可以使改性MOFs以薄膜的形態應用于催化領域或吸附領域，以保證MOFs充分發揮其性能，擴展其應用范圍。

具體實施方式

本發明提供了一種改性MOFs，包括MOFs和通過酰胺鍵與所述MOFs接枝的水性聚氨酯；所述MOFs為含有氨基的MOFs。在本發明中，所述含有氨基的MOFs優選包括UiO-66-NH₂。在本發明中，所述水性聚氨酯中異氰酸酯基的質量百分含量優選為14~22%，更優選為15~20%。在本發明中，所述水性聚氨酯和MOFs的摩爾比優選為22~28:1，更優選為23~25:1。