[发明专利]儿茶酚类化合物辅助沉积合成金属有机骨架复合膜的方法

权利要求书

1.一种金属有机骨架复合膜的合成方法，其特征在于，所述方法为：

(1)基底的改性

利用儿茶酚类物质使聚合物或金属盐富集并沉积在基底表面，为MOF生长提供足够的成核位点；

当沉积的物质为聚合物时，适用的儿茶酚类物质为多巴胺、左旋多巴或儿茶酚；所述聚合物为聚乙烯胺、聚乙烯亚胺、聚丙烯胺、聚苯胺、聚苯甲胺中的一种或两种以上任意比例的组合；

当沉积的物质为金属盐时，适用的儿茶酚类物质为单宁酸；所述金属盐中的金属元素为Zn、Al、Cu、Co、Ni、Fe、Mg、Cr中的一种或两种以上任意比例的组合，金属盐的形式为硝酸盐、氯化盐、硫酸盐、醋酸盐中的一种或两种以上任意比例的混合物；

(2)配制金属有机骨架(MOF)前驱液

将有机配体、金属盐、辅助剂、溶剂混合并搅拌均匀，得到金属有机骨架前驱液；

所述金属盐与有机配体、辅助剂、溶剂的物质的量之比为1：0.5～5：0.1～10：50～500；

所述有机配体为2-甲基咪唑或均苯三酸；

所述辅助剂为无水甲酸钠、尿素或氨水；

所述金属盐中的金属元素为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，金属盐的形式为硝酸盐、氯化盐、硫酸盐、醋酸盐中的一种或两种以上任意比例的混合物；

所述溶剂为甲醇、水、乙醇中的一种或两种以上任意比例的混合溶剂；

(3)合成金属有机骨架复合膜

将步骤(1)准备好的基底浸没于步骤(2)配制的金属有机骨架前驱液中，升温至80～150℃反应12～24h，之后冷却至室温，取出合成的膜经清洗、烘干，得到所述金属有机骨架复合膜。

2.如权利要求1所述的金属有机骨架复合膜的合成方法，其特征在于，步骤(1)中，所述基底的材质为聚丙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚醚醚酮、纤维素、氧化铝、二氧化钛、铜、铁或锌。

3.如权利要求1所述的金属有机骨架复合膜的合成方法，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。

4.如权利要求1所述的金属有机骨架复合膜的合成方法，其特征在于，步骤(1)中，沉积的物质为聚合物，沉积方法为：将聚合物、儿茶酚类物质加入缓冲溶液中充分溶解，得到混合液，取基底浸没于所得混合液，暴露在空气中50～150r/min振荡反应6～10h，得到改性的基底，取出基底洗净、烘干，待用；

所述混合液中，聚合物的浓度为2～10mg/mL，儿茶酚类物质的浓度为0.5～5mg/mL；所述缓冲溶液为tris-HCl、tris-磷酸盐、氨基酸或硼酸盐缓冲剂，pH值在7～10。

5.如权利要求1所述的金属有机骨架复合膜的合成方法，其特征在于，步骤(1)中，沉积的物质为金属盐，沉积方法为：分别配制单宁酸水溶液、金属盐水溶液，将基底反复浸入以上两种溶液，反复5～10次，每次浸入时振荡20～60s，之后取出基底用去离子水冲洗，空气中静置干燥，待用。