[发明专利]一种乳液聚合法制备共聚物/HKUST-1复合材料的方法

权利要求书

1.一种乳液聚合法制备共聚物/HKUST-1复合材料的方法，其特征在于，以无机盐硝酸铜、甲基丙烯酸铜和有机配体均苯三酸为合成MOFs的原材料，以烯烃类物质为单体，以十二烷基硫酸钠为乳化剂，过硫酸钾为引发剂，在机械搅拌下通过乳液聚合法原位制备共聚物/Cu-BTC复合材料；将该材料浸泡到甲醇中，其中的Cu-BTC会在短时间内发生结构重组装，变成三维结构的HKUST-1，从而得到另一相Cu-BTC的复合材料即共聚物/HKUST-1；烯烃类物质单体包括烯烃类单体和/或丙烯酸类单体；烯烃类单体选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、苯乙烯磺酸盐中的一种或几种；丙烯酸类的单体选自甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或几种。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，采用如下步骤：

(1)制备无机相，将无机盐硝酸铜、甲基丙烯酸铜和有机配体均苯三酸溶于去离子水，超声使其充分溶解，然后再加入乳化剂，充分溶解后备用；

(2)制备有机相，将烯烃类物质单体加入到带有搅拌装置的反应瓶中，然后将上述步骤(1)处理后的溶液加入到有机相中，在一定温度下预乳化，待乳化完成后将温度升至反应温度，加入溶有引发剂的水溶液，直至反应完成，得到乳液；乳液状或/和干燥后的共聚物/Cu-BTC经甲醇浸泡后，其中的MOF均会发生结构重组得到聚合三维MOF结构，最终共聚物/Cu-BTC形成共聚物/HKUST-1复合材料。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)称取一定量的硝酸铜、甲基丙烯酸铜和均苯三酸加入到反应瓶中，再加入去离子水，超声使其充分溶解，然后转移到带有机械搅拌的三口反应瓶中，并水浴加热，再加入一定量的乳化剂，搅拌均匀；

(2)另称取一定量的可聚合单体，充分混匀作为有机相，然后将上述(1)处理后的无机相加入到有机相中，在40-45℃下充分预乳化30-60min，然后将水浴温度升至75-85℃，再加入充分溶解好的过硫酸钾水溶液，搅拌充分反应6-8h后得到淡蓝色的乳液，乳液破乳后，烘干即可得到共聚物/Cu-BTC复合材料；

将所得的乳液涂覆在聚丙烯腈基膜上，成膜性良好；乳液状或/和干燥后的共聚物/Cu-BTC经甲醇浸泡后，其中的MOF均会发生结构重组得到聚合三维MOF结构，最终共聚物/Cu-BTC形成共聚物/HKUST-1复合材料。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，乳化剂为单体的0.2％～0.5％，引发剂为单体的0.3％～3％，铜与单体的摩尔比为1:4～1:8。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，铜与单体的摩尔比为1:6。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，无机盐中硝酸铜、甲基丙烯酸铜的摩尔比例为3:2。

7.按照权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的共聚物/HKUST-1复合材料。

8.按照权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的共聚物/HKUST-1复合材料的应用，用于氨气的吸附。