[发明专利]MWCNTs@PAA@MOF‑5复合材料及制备方法

摘要

发明公开了一种多壁碳纳米管@聚丙烯酸@金属有机框架（MWCNTs@PAA@MOF‑5）复合材料及制备方法，该复合材料是以多壁碳纳米管为晶体生长的“异相”核，在其上接枝上聚丙烯酸，金属离子“铆接”在多壁碳纳米管表面，有机配体在多壁碳纳米管表面形成金属有机框架材料，复合材料的尺寸为50～1000μm。通过化学修饰法制备出复合材料MWCNTs@PAA；用溶剂热法制备出MWCNTs@PAA@MOF‑5；该复合材料具有MOF材料的高的比表面积、好的吸附性能等特性，可以将现香烟的焦油含量进一步降低，在香烟过滤嘴上具有很好的应用前景。

主权项

一种MWCNTs@PAA@MOF‑5复合材料的制备方法，其特征在于步骤如下：（1）MWCNTs/PAA复合材料的制备：将羧基化的MWCNTs加入去离子水得到浓度为0.0005～0.005g/mL的MWCNTs溶液，超声处理1.5~2.5h，然后加入丙烯酸和过硫酸铵得到混合溶液，抽真空，通N2，在60~70℃的条件下反应45~50h，离心、水洗、干燥后得到MWCNTs/PAA复合材料；（2）MWCNTs/PAA/MOF‑5复合材料的制备：将Zn(NO3)2·6H2O 室温下溶解在 DMF中得到浓度为0.025~0.05g/mL的含Zn(NO3)2的DMF溶液，然后加入MWCNTs/PAA复合材料，在55~65℃的条件下磁力搅拌20~30 h，再加入对苯二甲酸，室温搅拌20~30 h，将溶液转移到反应釜中，在115~125℃的条件下静置18~24 h，离心收集、干燥制得 MWCNTs/PAA/MOF‑5复合材料；该复合材料是以多壁碳纳米管为晶体生长的“异相”核，在其上接枝上聚丙烯酸，金属离子“铆接”在多壁碳纳米管表面，有机配体在多壁碳纳米管表面形成金属有机框架材料，复合材料的尺寸为50～1000μm；所述步骤（1）中1mL混合溶液中丙烯酸的含量为0.03~0.05mL；所述步骤（1）中混合溶液中过硫酸铵的浓度为0.0002~0.0006 g/mL；所述步骤（2）中Zn(NO3)2·6H2O、MWCNTs/PAA复合材料和对苯二甲酸的质量比为1.4~1.5:0.01~0.03:0.3~0.5。