[发明专利]一种金属有机骨架膜的合成方法

权利要求书

1.一种金属有机骨架膜的合成方法，其特征在于，所述的合成方法按如下步骤进行：

（1）制备含有金属凝胶的基底：将金属盐A加入溶剂A中，在40～60℃下搅拌分散，然后加入稳定剂，保温搅拌反应10～60min，得到金属溶胶，取基底浸没于所得金属溶胶中，浸泡或超声震荡5～60min后，将基底取出，在60～180℃下干燥2～4h，得到含有金属凝胶的基底；

所述金属盐A中的金属元素为Zn、Al、Fe、Cu、V、Ti、Cr、Co、Ni、Mg、Cd、Sr、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Mn、Sm、Gd中的一种或两种以上任意比例的组合；所述溶剂A为乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇、乙二醇乙醚或乙二醇甲醚；所述溶剂A的体积用量以金属盐A的质量计为0.5～20mL/g；所述稳定剂为乙醇胺、乙二胺、三乙胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙烯三胺或氨水；所述稳定剂与金属盐A的物质的量之比为1：0.5～4；所述基底的材质为聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、纤维素、氧化铝、二氧化钛、铜、铁或锌；

（2）配制合成溶液：将有机配体、金属盐B以及溶剂B混合并搅拌均匀，即得合成溶液；

所述金属盐B中的金属元素为Zn、Al、Fe、Cu、V、Ti、Cr、Co、Ni、Mg、Cd、Sr、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Mn、Sm、Gd中的一种或两种以上任意比例的组合，并且与步骤（1）金属盐A中的金属元素相同或者有重合；所述有机配体为2-甲基咪唑或均苯三酸；所述金属盐B与有机配体的物质的量之比为1：0.5～5；所述溶剂B为甲醇，或者乙醇与水的混合液；所述金属盐B与溶剂B的物质的量之比为1：100～600；

（3）合成金属有机骨架膜：取步骤（1）得到的含有金属凝胶的基底置于反应器中，加入步骤（2）得到的合成溶液浸没所述的基底，在80～150℃下进行溶剂热合成12～24h，之后待反应体系冷却，将合成的膜取出用溶剂C冲洗并烘干，得到所述的金属有机骨架膜。

2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述金属盐A或金属盐B中的金属元素为Zn、Al、Cu、Co、Ni、Fe、Mg中的一种或两种以上任意比例的组合。

3.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述金属盐A或金属盐B为硝酸锌、氯化锌、硝酸铜、氯化铜、醋酸锌、硝酸钴、氯化铝中的一种或两种以上任意比例的混合物。

4.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述溶剂A为乙醇、丙醇、乙二醇乙醚或乙二醇甲醚。

5.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述稳定剂为乙二胺、乙醇胺或氨水。

6.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述稳定剂与金属盐A的物质的量之比为1：1～2。

7.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述基底的材质为聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯或氧化铝。

8.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述基底的构型为平板式、管式、网式或中空纤维式。

9.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（2）中，所述金属盐B与有机配体的物质的量之比为1：1～2。

10.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（2）中，所述溶剂B为甲醇，或者乙醇与水体积比1：1的混合液。