一种形貌可控的金属-有机框架材料及其制备方法和应用

文档序号:31179522发布日期:2022-08-17 10:41阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种形貌可控的金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)将金属盐与水混合,得到金属离子水溶液;(2)将有机配体与水混合,得到有机配体水溶液;(3)将金属离子水溶液与有机配体水溶液混合进行反应得到金属-有机框架材料;其中,金属盐为钴盐和/或镍盐,有机配体为n,n-羰基二咪唑、咪唑或咪唑-2-甲醛;当金属盐为钴盐时,步骤(3)中钴离子与有机配体的摩尔比为0.05-0.5:1;当金属盐为镍盐时,步骤(3)中镍离子与有机配体的摩尔比为0.05-0.4:1;当金属盐为钴盐和镍盐时,步骤(3)中钴离子、镍离子与有机配体的摩尔比为0.01-0.25:0.02-0.15:1。2.根据权利要求1所述的形貌可控的金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于,所述钴盐为六水合硝酸钴或六水合氯化钴;优选地,所述镍盐为六水合硝酸镍或六水合氯化镍。3.根据权利要求1或2所述的形貌可控的金属-有机框架材料的制备方法,在步骤(3)中,反应的条件包括:温度为5-35℃,时间为1-2h。4.根据权利要求1所述的形貌可控的金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于,当金属盐为钴盐,且钴离子与有机配体的摩尔比为0.05-0.15:1时,得到晶体形貌为六棱柱的金属-有机框架材料;优选地,当金属盐为钴盐,且钴离子与有机配体的摩尔比为0.16-0.2:1时,得到晶体形貌为六棱柱和六面体的金属-有机框架材料;优选地,当金属盐为钴盐,且当钴离子与有机配体的摩尔比为0.21-0.5:1时,得到晶体形貌为四面体、六面体和六棱柱的金属-有机框架材料。5.根据权利要求1所述的形貌可控的金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于,当金属盐为镍盐,且镍离子与有机配体的摩尔比为0.05-0.1:1时,得到晶体形貌为六棱柱的金属-有机框架材料;优选地,当金属盐为镍盐,且镍离子与有机配体的摩尔比为0.11-0.2:1时,得到晶体形貌为六棱柱和六面体的金属-有机框架材料;优选地,当金属盐为镍盐,且镍离子与有机配体的摩尔比为0.21-0.4:1时,得到晶体形貌为四面体和六棱柱的金属-有机框架材料。6.根据权利要求1所述的形貌可控的金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于,当金属盐为钴盐和镍盐,镍离子与有机配体的摩尔比为0.05:1,且钴离子与有机配体的摩尔比为0.01-0.03:1时,得到晶体形貌为六面体和六棱柱的金属-有机框架材料;优选地,当金属盐为钴盐和镍盐,镍离子与有机配体的摩尔比为0.05:1,且钴离子与有机配体的摩尔比为0.04-0.08:1时,得到晶体形貌为四面体的金属-有机框架材料;优选地,当金属盐为钴盐和镍盐,镍离子与有机配体的摩尔比为0.05:1,且钴离子与有机配体的摩尔比为0.09-0.25:1时,得到晶体形貌为四面体和六棱柱的金属-有机框架材料。7.根据权利要求1所述的形貌可控的金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于,当金属盐为钴盐和镍盐,钴离子与有机配体的摩尔比为0.05:1,且镍离子与有机配体的摩尔
比为0.01-0.02:1时,得到晶体形貌为六面体和六棱柱的金属-有机框架材料;优选地,当金属盐为钴盐和镍盐,钴离子与有机配体的摩尔比为0.05:1,且镍离子与有机配体的摩尔比为0.03-0.1:1时,得到晶体形貌为四面体和六面体的金属-有机框架材料;优选地,当金属盐为钴盐和镍盐,钴离子与有机配体的摩尔比为0.05:1,且镍离子与有机配体的摩尔比为0.11-0.15:1时,得到晶体形貌为四面体、六面体和六棱柱的金属-有机框架材料。8.权利要求1-7中任意一项所述的方法制备的金属-有机框架材料。9.一种检测水溶液中乙醇的体积分数的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)将如权利要求8所述的金属-有机框架材料加入到乙醇体积分数分别为0%、25%、50%、75%和100%的乙醇-水溶液中,并对晶体在乙醇-水溶液中的存在时间进行检测,得到晶体存在时间与乙醇的体积分数之间的关系;(2)向待测乙醇-水溶液中加入与步骤(1)中相同的金属-有机框架材料,对晶体在乙醇-水溶液中的存在时间进行检测,根据检测得到的晶体存在时间与步骤(1)中得到的晶体存在时间与乙醇的体积分数之间的关系计算得到待测乙醇-水溶液中的乙醇的体积分数;其中,步骤(1)和步骤(2)中金属-有机框架材料与乙醇-水溶液的固液比相同。10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,步骤(1)和步骤(2)中金属-有机框架材料与乙醇-水溶液的固液比为1mg/ml。

技术总结
本发明涉及金属-有机框架材料的制备技术领域,公开了一种形貌可控的金属-有机框架材料及其制备方法和应用。该方法包括:(1)将金属盐与水混合,得到金属离子水溶液;(2)将有机配体与水混合,得到有机配体水溶液;(3)将金属离子水溶液与有机配体水溶液混合进行反应得到金属-有机框架材料;金属盐为钴盐和/或镍盐,有机配体为N,N-羰基二咪唑、咪唑或咪唑-2-甲醛。该方法能够通过调节两种金属盐与有机配体的摩尔比从而获得不同形貌的晶体,制备的晶体可以用于快速检测乙醇的含量。可以用于快速检测乙醇的含量。可以用于快速检测乙醇的含量。


技术研发人员:林文鑫 雷晨 司攀攀
受保护的技术使用者:浙江理工大学
技术研发日:2022.06.14
技术公布日:2022/8/16
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