[发明专利]一种分等级结构ZIF-67材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及材料制备技术领域，尤其涉及一种分等级结构ZIF‑67材料及其制备方法和应用，ZIF‑67材料的形貌为棒状结构、多辦状结构和花状结构中的一种；制备方法包括将体积比为0.8‑1.2:0.8‑1.2的2‑甲基咪唑的前驱体水溶液和钴盐的前驱体水溶液混合均匀，并在常温下剧烈搅拌得到样品；再将样品洗涤、离心、烘干后得到不同形貌的ZIF‑67材料。本发明提出的一种分等级结构ZIF‑67材料及其制备方法和应用，解决了现有的ZIF‑67材料的孔隙率和比表面积小的问题。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，尤其涉及一种分等级结构ZIF-67材料及其制备方法和应用。

背景技术

ZIF-67是一种典型的金属有机框架材料(MOFs)，是由有机配体和无机金属离子组成的一种新型有序网络结构材料，具有类似过氧化物酶的催化特性。然而，现有的ZIF-67材料是六面体结构的，其孔隙率和比表面积相对较小，导致其类过氧化物酶的活性较低。

发明内容

本发明提出一种分等级结构ZIF-67材料及其制备方法和应用，以解决现有的ZIF-67材料的孔隙率和比表面积小的问题。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种分等级结构ZIF-67材料，所述ZIF-67材料的形貌为棒状结构、多辦状结构和花状结构中的一种。

本发明还提供一种分等级结构ZIF-67材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：制备2-甲基咪唑的前驱体水溶液和钴盐的前驱体水溶液；

步骤2：将体积比为0.8-1.2:0.8-1.2的所述2-甲基咪唑的前驱体水溶液和钴盐的前驱体水溶液混合均匀，并在常温下剧烈搅拌1.5-8.5h得到样品；

步骤3：将所述样品洗涤、离心、烘干后得到不同形貌的ZIF-67材料。

优选的是，步骤1中所述2-甲基咪唑的前驱体水溶液的摩尔浓度为1-1.2mol/mL，所述钴盐的前驱体水溶液的摩尔浓度为0.055-0.065mol/mL；

步骤2中所述2-甲基咪唑的前驱体水溶液和钴盐的前驱体水溶液的体积比为1:1；

步骤3中烘干的温度40-60℃，烘干的时间为8-12h；

所述钴盐的前驱体水溶液为氯化钴的前驱体水溶液或硝酸钴的前驱体水溶液。

优选的是，当所述步骤2中常温下剧烈搅拌的时间为1.5-2.5h时，可得棒状结构的ZIF-67 材料。

优选的是，当所述步骤2中常温下剧烈搅拌的时间为2h时，可得棒状结构的ZIF-67材料。

优选的是，当所述步骤2中常温下剧烈搅拌的时间为3-5小时，可得多辦状结构的ZIF-67 材料。

优选的是，当所述步骤2中常温下剧烈搅拌的时间为4小时，可得多辦状结构的ZIF-67材料。

优选的是，当所述步骤2中常温下剧烈搅拌的时间为6-8.5小时，可得花状结构的ZIF-67 材料。

优选的是，当所述步骤2中常温下剧烈搅拌的时间为8小时，可得花状结构的ZIF-67材料。

本发明还提供一种ZIF-67材料的应用，所述ZIF-67材料应用于过氧化氢或产物是过氧化氢的生物化学反应的检测。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

1)本发明制得的ZIF-67材料的孔隙率和比表面积大，可以为表面催化反应提供更多的活性位点。

2)本发明制得的ZIF-67材料具有优异的类过氧化物酶的催化活性，可应用于过氧化氢的检测。