[发明专利]一种定型MOF基复合相变材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种定型MOF基复合相变材料，其特征在于：包括MOF基载体和负载在MOF基载体上的有机相变芯材，其中：所述MOF基载体包括泡沫金属和覆盖在泡沫金属表面的MOF。

2.根据权利要求1所述的定型MOF基复合相变材料，其特征在于：所述泡沫金属包括泡沫镍、泡沫铝或泡沫铜的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的定型MOF基复合相变材料，其特征在于：所述泡沫金属为泡沫铜。

4.根据权利要求1所述的定型MOF基复合相变材料，其特征在于：有机相变芯材包括：十八醇、十八烷、十八酸、石蜡、聚乙二醇、季戊四醇、新戊二醇、三羟甲基氨基甲烷、三羟甲基丙烷中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的定型MOF基复合相变材料，其特征在于：所述MOF基载体中，泡沫金属表面完整地被MOF覆盖。

6.根据权利要求1所述的定型MOF基复合相变材料，其特征在于：MOF包括Cu-BTC、Cr-MIL-101-NH2、MOF-5、UIO-66、Al-MIL-53、ZIF-67中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的定型MOF基复合相变材料，其特征在于：MOF基载体和有机相变芯材溶液中有机相变芯材的质量比为5:3-10。

8.根据权利要求7所述的定型MOF基复合相变材料，其特征在于：MOF基载体与有机相变芯材PEG2000的质量比为5:4。

9.一种权利要求1-5之一所述的定型MOF基复合相变材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

将有机配体、可溶性金属盐以及如需必要的添加剂充分均匀地溶解在溶剂中获得MOF反应液；然后将MOF反应液进行反应，反应产物经过分离、洗涤、干燥后得到MOF基体，将MOF基体溶于溶剂中得到MOF母液备用；

预热泡沫金属并保持预热温度，以泡沫金属作为MOF生长的基底，滴加配制的MOF母液将泡沫金属表面覆盖，然后让MOF母液的溶剂蒸发，用有机溶剂洗去结合不牢固的MOF，得到泡沫金属基体；将所得泡沫金属基体置于足量与所述MOF反应液相同组成的MOF生长液中进行反应，然后洗涤、干燥，得到MOF基载体；

将有机相变芯材溶解于溶剂中获得有机相变芯材溶液，将MOF基载体放入该有机相变芯材溶液中，然后干燥得到MOF基复合相变材料。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述有机配体包括：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、1,1':4',1”-苯基-4,4”-二甲酸、1,1'-二苯基-4,4'-二甲酸中的一种或多种；

和/或，所述可溶性金属盐包括：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、硫酸钛中的一种或多种；

和/或，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、甲醇中的一种或多种。

11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：制备MOF母液时，所用溶剂为水，MOF基体和水的摩尔比为1：10-40；

和/或，预热泡沫金属的温度为95-105℃；

和/或，MOF反应液进行反应的温度为25-100℃；

和/或，将所得泡沫金属基体置于MOF生长液中进行反应的温度为25-100℃。