[发明专利]一种ZIF-67纳米花的制备方法

说明书

本发明公开了一种ZIF‑67纳米花的制备方法，包括以下步骤：（1）将钴盐和2‑甲基咪唑分别溶于同种溶剂中，形成钴盐和2‑甲基咪唑的澄清溶液；（2）将（1）中制备的两种溶液按体积比1：0.8‑1.2进行混合、超声处理后，将上述混合物静置0.5‑24 h；（3）将（2）中所得混合物洗涤过滤，即可制得ZIF‑67纳米花。本发明的制备方法可在常温条件下静置制备，操作简单，对设备的要求低，便于规模化生产。本发明所得ZIF‑67的形貌为纳米花结构，ZIF‑67纳米花尺寸为2‑5μm，ZIF‑67纳米花中片层结构的厚度为0.3‑0.7 um，ZIF‑67纳米花的BET比表面积为500‑1000 m² g^‑1。

技术领域

本专利涉及纳米材料技术领域，具体地说，涉及一种ZIF-67纳米花的制备方法。

背景技术

ZIF-67是一种钴基沸石咪唑酯骨架结构材料，是由二价钴离子与2-甲基咪唑配合自组装形成。具有类似分子筛的多孔结构及大比表面积，这些特点都可以应用到高效催化和分离过程中。ZIF-67结合了无机沸石中的高稳定性和MOFs 的高孔隙率和有机功能，尺寸可控、孔道规则均一、可进行后修饰、优异的热稳定和化学稳定性等优点，因此受到了越来越多的关注。

目前，已报道的ZIF-67形貌多为纳米正十二面体和二维纳米片。例如，文献Nat.Mater. (2007) doi:10.1038/nmat1927最早报道了形貌为纳米正十二面体的ZIF-67。文献ACS Appl. Mater. Interfaces2018, 10, 23721-23730报道了一种尺寸分布较宽的纳米片。另外，文献CrystEngComm , 2011, 13, 6937报道了一种采用表面活性剂CTAB调控ZIF-67尺寸大小的方法。

制备不同形貌的ZIF-67是提升性能、拓宽应用范围的重要手段。通过控制反应前驱体钴盐溶液和2-甲基咪唑溶液的浓度在一定范围内，则可制备出新型的IF-67纳米花，在催化和分离上具有很好的应用前景。然而尚未见ZIF-67纳米花及其制备方法的及相关报道。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种形貌为纳米花结构的ZIF-67的制备方法

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种ZIF-67的制备方法，包括以下步骤：

（1）将钴盐和2-甲基咪唑分别溶于同种溶剂中，形成钴盐和2-甲基咪唑的澄清溶液；

（2）将（1）中制备的两种溶液按体积比1：0.8-1.2进行混合、超声处理后，将上述混合物静置0.5-24 h；

（3）将（2）中所得混合物洗涤过滤，即可制得ZIF-67纳米花。

作为优选的，在上述的制备方法中，所述步骤（1）中，钴盐溶液的浓度为0.0625-0.75 mol L^-1，2-甲基咪唑溶液的浓度为0.5-1.5 mol L^-1。

作为优选的，在上述的制备方法中，所述步骤（1）中的钴盐为醋酸钴Co(CH₃CH₂OO)₂·4H₂O、硝酸钴Co(NO₃)₂·6H₂O、氯化钴CoCl₂·6H₂O中的一种。

作为优选的，在上述的制备方法中，所述步骤（1）中，溶剂选自水、甲醇、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种或几种。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明的制备方法可在常温条件下静置制备，操作简单，对设备的要求低，便于规模化生产。