[发明专利]表面接枝聚合物的金属有机框架及其制备方法

权利要求书

1.一种表面接枝聚合物的金属有机框架；其特征是线性聚合物通过小分子连接剂接枝在含有氨基的金属有机框架表面；聚合物的重均分子量在五千到五十万，金属有机框架为三维网状结构且颗粒尺寸在50-1000nm。

2.如权利要求1所述的表面接枝聚合物的金属有机框架；其特征是金属有机框架为包括UiO-66-NH₂、MIL-125-NH₂或MIL-101-NH₂的含有氨基的刚性配体骨架结构，形貌包括八面体、圆片状或十面体；所含金属元素为包括锆、钛或铁的过渡金属。

3.如权利要求1所述的表面接枝聚合物的金属有机框架；其特征是小分子连接剂包括丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐、2-丁烯酸酐、2-戊烯酸酐或4-甲氧基-2-戊烯酸酐含双键的酸酐。

4.如权利要求1所述的表面接枝聚合物的金属有机框架；其特征是聚合物包括聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯。

5.权利要求1所述的表面接枝聚合物的金属有机框架的制备方法，其特征是包括以下步骤：

1)将含有氨基的金属有机框架分散在良溶剂中，再向其中加入小分子连接剂，室温下搅拌，得到粗产品，然后用良溶剂洗涤粗产品3～6次，放入真空干燥箱中干燥，得到小分子连接剂修饰的金属有机框架；

2)将步骤1)所得小分子连接剂修饰的金属有机框架分散在良溶剂中，室温下超声形成稳定分散体系，然后在氮气下向其中加入聚合物单体，整个体系中继续通入氮气；加入自由基聚合引发剂后体系在20～40min升温至良溶剂的沸点温度并恒定在此温度搅拌聚合反应；聚合反应结束后，用聚合物的良溶剂离心/分散洗涤3～6次，放入真空干燥箱中干燥，得到表面接枝聚合物的金属有机框架。

6.如权利要求5所述的方法，其特征是含氨基的金属有机框架分散在良溶剂包括二氯甲烷或乙腈；小分子连接剂修饰的金属有机框架良溶剂为乙腈；聚合物的良溶剂为四氢呋喃、甲苯；自由基聚合引发剂为偶氮二异丁腈。

7.如权利要求5所述的方法，其特征是步骤1)中的金属有机框架与良溶剂的用量比为4～7mg/ml；良溶剂与小分子连接剂的体积比为16～24:1；室温下搅拌的时间为2～4天，搅拌速度为200～400rpm；真空干燥箱的温度为45～80℃，干燥时间为6h～48h。

8.如权利要求5所述的方法，其特征是步骤2)中小分子连接剂修饰后的金属有机框架与自由基聚合引发剂的质量比为62～72:1；小分子连接剂修饰后的金属有机框架与聚合物单体的用量比为1.3～2.1mg/ml，聚合物单体与溶剂的体积比为0.9～1.1:1。

9.如权利要求5所述的方法，其特征是步骤2)中室温下超声的时间为0.5～2h，通入氮气的时间为20～40min，搅拌速度为200～400rpm，搅拌聚合反应的时间为24～48h，真空干燥箱的温度为80～200℃，干燥时间为6h～24h。