[发明专利]一种核壳结构材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种核壳结构材料，其特征在于，所述核壳结构材料为杂化的核壳结构材料，包括核心和外壳，其中核心包括ZIF-8，外壳包括MIL-100。

2.根据权利要求1所述的一种核壳结构材料，其特征在于，所述核壳结构材料包括锌铁基复合的核壳结构材料，其中，核心为ZIF-8，外壳为MIL-100；优选地，所述核壳结构材料的核心为ZIF-8，外壳为MIL-100(Fe)；优选地，所述核壳结构材料在P/P_O为0.0～0.1区间内具有300～1300m²/g的比表面积。

3.根据权利要求2所述的一种核壳结构材料，其特征在于，所述核壳结构材料中ZIF-8与MIL-100(Fe)的物质的量之比为1:(1～8)；优选地，所述核壳结构材料中ZIF-8与MIL-100(Fe)的物质的量之比为1:(2～8)。

4.一种核壳结构材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：于有机相中制备得到ZIF-8，将所述ZIF-8热活化，以热活化后的ZIF-8为核心于水相中制备得到外壳MIL-100包被核心ZIF-8的材料Ⅰ，将所述材料Ⅰ热活化后得到所述核壳结构材料。

5.根据权利要求4所述的一种核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述ZIF-8的制备、热活化过程，包括如下步骤：

S1-1，将2-甲基咪唑和锌盐的有机混合液于0～8℃条件下超声、2～8℃条件下振荡处理，得到混合物Ⅰ；

S1-2，将混合物Ⅰ离心得到沉淀Ⅰ，将沉淀Ⅰ浸泡于有机溶剂Ⅰ中进行热活化处理后，烘干，得到核心ZIF-8。

6.根据权利要求5所述的一种核壳结构材料的制备方法，其特征在于，在步骤S1-1中，将2-甲基咪唑的甲醇溶液与六水合硝酸锌的甲醇溶液混合，得到所述有机混合液；优选地，在步骤S1-2中，将所述沉淀Ⅰ浸泡于甲醇中并于高温高压反应釜内，密封条件下于约120℃活化处理8小时以上，其中，高温高压反应釜内的起始压力为常压。

7.根据权利要求4所述的一种核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述MIL-100为MIL-100(Fe)，所述外壳MIL-100包被核心ZIF-8的制备、热活化过程，包括如下步骤：

S2-1，将制备得到的ZIF-8与水混合得到分散液Ⅰ，所述分散液Ⅰ与均苯三甲酸钠混合，得到分散液Ⅱ，其中，ZIF-8于分散液Ⅱ内呈分散状态；

S2-2，将铁盐的水溶液与所述分散液Ⅱ的混合液，于2～8℃条件下振荡处理，得到混合物Ⅱ；

S2-3，将混合物Ⅱ离心得到沉淀Ⅱ，将沉淀Ⅱ浸泡于有机溶剂Ⅱ中进行热活化处理后，烘干，得到外壳MIL-100包被核心ZIF-8的核壳结构材料。

8.根据权利要求7所述的一种核壳结构材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2-2中，将铁盐的水溶液与所述分散液Ⅱ的混合液于恒温摇床内以100～200rpm的转速在2～8℃条件下振荡8小时以上；优选地，在步骤S2-2中，将所述混合物Ⅱ离心除去上清液，以甲醇、水洗涤交替洗涤离心3～8次后，得到沉淀Ⅱ，其中，离心速度为2000～4000rpm，每次离心时间为2～3min。

9.根据权利要求7所述的一种核壳结构材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2-3中，将所述沉淀Ⅱ浸泡于甲醇中并于高温高压反应釜内，密封条件下于约120℃活化处理8小时以上，其中，高温高压反应釜内的起始压力为常压；优选地，在步骤S2-3中，于80℃以上进行烘干处理。

10.如权利要求1-3任一项所述的核壳结构材料或如权利要求4-9任一项所述的方法制备得到的核壳结构材料在吸附材料、催化剂、磁性材料、传感器或微/纳米器件技术领域中的应用。