[发明专利]一种大孔载体表面擦涂法植入同源金属氧化物粒子诱导合成MOFs膜的方法

摘要

本发明提供了一种大孔载体表面简单擦涂法植入同源金属氧化物粒子诱导合成稳定MOFs膜的方法，属于新材料领域。涉及到一种通过擦涂同源金属氧化分粉末的方法，在大孔载体表面引入作为合成MOFs膜的生长晶种和固定连接点，然后诱导生长制备相应的稳定MOFs膜。其特征是利用简单擦涂的方法，预先在大孔片式或管式载体表面引入同源金属氧化物粉末，然后溶剂热生长得到连续致密的金属有机骨架膜。本发明的效果和益处是提供了一种大孔载体制备金属有机骨架膜的通用的方法，制备过程操作简单、重复性高、膜稳定性好，适合放大规模化应用，具有重要的工业应用价值。

主权项

一种大孔载体表面擦涂法植入同源金属氧化物粒子诱导合成MOFs膜的方法，其特征在于，步骤如下：(1)载体的预处理：依次用去离子水和乙醇超声清洗大孔载体，不低于823K温度下烘干，冷却后放置到干燥器中备用；(2)载体表面同源氧化物粒子的引入：采用擦涂方法在大孔载体表面植入同源金属氧化物粒子，煅烧，使得擦涂的金属氧化物粒子烧结到大孔载体表面和孔中；(3)生长成膜：采用0.2‑0.8mol/L的相对应的有机配体溶液活化步骤(2)得到的引入同源金属氧化物粒子的大孔载体，然后垂直置于装盛相应MOFs材料成膜液的聚四氟乙烯合成釜内，置于50～150℃的烘箱内加热3～15h，得到金属有机骨架化合物膜；其中，ZIF‑7成膜液中六水合硝酸锌、苯并咪唑和N,N‑二甲基甲酰胺的摩尔比为Zn(NO₃)₂·6H₂O:bIM:DMF＝0.5～2:1～3:100～1000；ZIF‑8成膜液中氯化锌、二甲基咪唑、二水合甲酸钠和无水甲醇的摩尔比为ZnCl₂:HmIM:NaCO₂H·2H₂O:CH₃OH＝0.5～2:1～3:0.1～2:300～1000；(4)后处理：将步骤(3)得到的金属有机骨架化合物膜自然降温后取出，用相对应的成膜液溶剂清洗浸泡，然后采用甲醇溶剂置换溶剂，干燥。