[发明专利]负载纳米级银单质的介孔铬基金属有机框架化合物中空微球壳及其制备方法

权利要求书

1.负载纳米级银单质的介孔铬基金属有机框架化合物中空微球壳，其特征在于：所述负载纳米级银单质的介孔铬基金属有机框架化合物中空微球壳记为纳米Ag@介孔Cr-MIL-101微球壳，是在氨基修饰的介孔Cr-MIL-101微球壳的表面和内部负载有纳米Ag单质；所述纳米Ag单质的粒径不大于10nm；

所述负载纳米级银单质的介孔铬基金属有机框架化合物中空微球壳的制备方法为：首先合成具有羧基官能团的聚苯乙烯微球PS-COOH；然后以PS-COOH为模板，利用羧基对MOFs生长的配位诱导作用，在PS-COOH表面生长氨基取代的铬基MOFs微球壳，记为Cr-MIL-101微球壳；再利用N,N-二甲基甲酰胺溶剂浸泡，洗出PS-COOH模板，同时使Cr-MIL-101微球壳上形成介孔结构，获得介孔Cr-MIL-101微球壳；最后利用微球壳上的氨基和改性剂巯基羧酸反应，在微球壳上接枝巯基，再通过巯基结合银离子并还原成银单质，即获得目标产物纳米Ag@介孔Cr-MIL-101微球壳。

2.一种权利要求1所述负载纳米级银单质的介孔铬基金属有机框架化合物中空微球壳的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将乳化剂聚乙烯吡咯烷酮加入去离子水中，再加入pH调节剂碳酸氢铵；升温至30~50℃，同时通入惰性气体；通惰性气体20~30min后，加入丙烯酸和苯乙烯单体的混合液；继续升温至70~80℃，加入引发剂过硫酸铵，在回流状态下恒温搅拌反应8~12h；反应完成后冷却至室温，所得悬浮液经离心、洗涤和烘干，即获得具有羧基官能团的聚苯乙烯微球PS-COOH；

（2）将PS-COOH分散于去离子水中，再依次加入铬源和氨基取代的配体，获得浊液；将所得浊液倒入反应釜中，110~150℃反应10~12h；反应完成后冷却至室温，离心分离，即获得Cr-MIL-101微球壳；

（3）将所述Cr-MIL-101微球壳在50~80℃的N,N-二甲基甲酰胺中浸泡4~5h，然后离心分离、洗涤、烘干，即获得介孔Cr-MIL-101微球壳；

（4）将介孔Cr-MIL-101微球壳超声分散于无水乙醇中，再加入巯基羧酸改性剂，50~80℃搅拌过夜，所得产物经过滤洗涤，获得巯基改性介孔Cr-MIL-101微球壳；

（5）将所述巯基改性介孔Cr-MIL-101微球壳超声分散于无水乙醇和去离子水的混合液中，加入银盐，室温搅拌0.5~1h，过滤洗涤后再次分散于无水乙醇和去离子水的混合液中，加入还原剂并继续搅拌0.5~1h，使银离子还原为银单质，所得产物经过滤洗涤、烘干，即获得目标产物纳米Ag@介孔Cr-MIL-101微球壳。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，聚乙烯吡咯烷酮、过硫酸铵、碳酸氢铵、去离子水、丙烯酸和苯乙烯的比例为1.0-2.5 g：0.1-0.2 g：0.1-0.2 g：80.0-150.0 mL：1.0-3.0 mL：10.0-20.0 mL。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，PS-COOH、去离子水、铬源和氨基取代的配体的比例为0.2g：20.0-30.0 mL：0.5~0.7mmol：0.5~0.7mmol。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，介孔Cr-MIL-101微球壳、无水乙醇与巯基羧酸改性剂的用量比为0.1-0.2g：40.0-60.0 mL：4-6mL。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，银盐质量为巯基改性介孔Cr-MIL-101微球壳质量的7%~50%，所述还原剂的摩尔量为银盐摩尔量的2~5倍。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述铬源为Cr(NO₃)₃•9H₂O，所述氨基取代的配体为2-氨基对苯二甲酸。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，所述银盐为AgNO₃，所述还原剂为硼氢化钠。