[发明专利]一种导热增强型金属有机框架气体存储材料的制备方法

权利要求书

1.一种导热增强型金属有机框架气体存储材料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：

(1)金属有机框架材料的制备：

将金属源前驱体和有机配体溶解或分散于一定的溶剂中，根据不同需要加入添加剂，在室温或40～120℃条件下搅拌或超声10min～240min，然后在容器中温度为10～1000℃、无压力或压力为1MPa～1GPa条件下反应1～120h；将产物离心洗涤，在40～150℃下干燥2～72h后得到金属有机框架材料；其中，金属源前驱体，有机配体和添加剂的摩尔比为1～50：1～50：0～50；

(2)金属有机框架材料的“一锅”法合成后修饰及金属纳米粒子的原位还原：

将步骤(1)制备得到的金属有机框架材料分散于一定的溶剂中，加入一定量的后修饰试剂，在添加剂作用下，在室温或40～150℃下搅拌或超声反应2h～24h，步骤(2)与步骤(1)中的溶剂和添加剂相同；其中，金属有机框架材料，后修饰试剂和添加剂的摩尔比为1～20：5～80：10～100；随后在反应溶液中加入金属纳米粒子的前驱体溶液，在-5～100℃下搅拌或超声30min～240min，加入还原剂溶液反应30min～120min；将产物离心洗涤，将得到的粉末在40～120℃下真空干燥5～48h得到孔道中固载了金属纳米粒子的金属有机框架材料；其中金属有机框架材料，金属纳米粒子前驱体和还原剂的摩尔比为1～50：1～50：4～100。

2.如权利要求1所述一种导热增强型金属有机框架气体存储材料的制备方法，其特征在于，所述的金属源前驱体包括：硝酸铬、氯化铬、硫酸铬、醋酸铬、硝酸锆、氯化锆、硫酸锆、醋酸锆、硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜、硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、醋酸锌、硝酸镍、氯化镍、硫酸镍、醋酸镍、硝酸钴、氯化钴、硫酸钴、醋酸钴、硝酸铁、氯化铁、硫酸铁、醋酸铁、硝酸铝、氯化铝、硫酸铝、醋酸铝、硝酸锰、氯化锰、硫酸锰、醋酸锰、硝酸钛、氯化钛，硫酸钛中的一种或几种。

3.如权利要求1所述一种导热增强型金属有机框架气体存储材料的制备方法，其特征在于，所述的有机配体包括有机羧酸配体和有机吡啶配体，有机羧酸配体包括：对苯二甲酸、邻苯二甲酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸、苯六甲酸、2-磺酸基对苯二甲酸、2-硝基对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、2,5-二吡啶羧酸、2,2'-二羟基-1,1'-二苯基-4,4'-二甲酸、2,6-萘二羧酸、1,1':4',1″-三联苯-4,4″-二甲酸、2'-氨基-1,1':4',1″-三联苯-4,4″-二甲酸、2'-羟基-1,1':4',1″-三联苯-4,4″-二甲酸、2'-磺酸基-1,1':4',1″-三联苯-4,4″-二甲酸、2,2':5',2″-三吡啶-5,5″-二甲酸、1,1'-二苯基-4,4'-二甲酸、2-氨基-1,1'-二苯基-4,4'-二甲酸、2-羟基-1,1'-二苯基-4,4'-二甲酸、2-磺酸基-1,1'-二苯基-4,4'-二甲酸、2,2'-联吡啶-5,5'-二甲酸中的一种或几种；

所述的有机吡啶配体包括：哌嗪、吡嗪、三乙烯二胺、4,4'-联吡啶、1,3-二(4-吡啶)丙烷中的一种或几种。

4.如权利要求1所述一种导热增强型金属有机框架气体存储材料的制备方法，其特征在于，所述的将金属源前驱体和有机配体溶解的溶剂包括：无水乙醇、无水甲醇、水、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙腈、甲苯、1,4二氧六环、N,N二甲基甲酰胺、N,N二乙基甲酰胺中的一种或几种。

5.如权利要求1所述一种导热增强型金属有机框架气体存储材料的制备方法，其特征在于，所述的添加剂包括：氢氟酸、氢氧化钠、甲酸、醋酸、苯甲酸、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物、间苯三酚/甲醛和三嵌段共聚物、三乙胺，甲醇中的一种或几种。

6.如权利要求1所述一种导热增强型金属有机框架材料制备方法，其特征在于，所述的后修饰试剂包括：3,5-双(三氟甲基)苯基异硫氰酸酯，1,3-丙磺内酯，2-甲基氮丙啶，甲酰氯，乙酰氯，丙酰氯，碘甲烷，苯甲醛，氨基苯甲醛，水杨醛，2-吡啶甲醛，3-吡啶甲醛，吡啶-2-甲酰氯等其中的一种或几种。