在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用大孔基底上的金属有机纳米棒阵列钉扎作用制备一种金属有机框物气体分离膜的方法。它的步骤如下：1)在磁力搅拌下，将乙醇胺水溶液加入同体积硝酸铜、硝酸锌或硝酸镉水溶液中，调慢搅拌速度，获得相应的氢氧化铜、氢氧化锌或氢氧化镉纳米线溶液，将纳米线溶液直接过滤在多孔氧化铝膜上形成一层纳米线层；2）将纳米线层加入到含有均苯三酸的水溶液中，热处理后获得金属有机框架物纳米棒阵列。本发明可以直接在氧化铝多孔基底上生长截面为正六边形的金属铝-有机框架物纳米棒阵列，操作简单、制备出的阵列方向性好，能够稳定存在，并且可以作为籽晶层进行二次生长，此法扩大了金属有机框架物薄膜的应用范围。
【专利说明】在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属有机框架物纳米阵列的制备方法，尤其涉及一种在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列的方法。
技术背景
[0002]金属有机框架物由于其具有高的孔隙率和好的化学稳定性，在吸附分离、催化反应、药物载体和光学材料等许多领域具有较好的应用前景。这其中金属有机框架物的结构和形貌对其性能有这巨大的影响，而含有铝元素的金属有机框架物由于其良好的六方结构和较好的取向性而被大家所关注。目前制备含有铝元素的金属有机框架物大多需要在强酸条件下才能完成。
[0003]
【发明内容】
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种在多孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属有机框架物纳米棒阵列的方法。
[0004]一种在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列的方法，步骤如下：
1)在磁力搅拌下，将I.4 mM乙醇胺水溶液加入同体积4 mM硝酸铜水溶液中，I分钟后，调慢搅拌速度，并将反应容器密封，12~36小时之后，获得氢氧化铜纳米线溶液，将纳米线溶液15~60 ml直接过滤在多孔氧化招膜上形成一层400~2000 nm厚的纳米线层，多孔氧化铝膜的直径为2. 5 cm,孔径200 nm,孔隙率25~50% ；
2)将纳米线层加入到含有30ml，浓度为ImM，pH=4的均苯三酸水溶液中，120°C热处理24小时后，得到金属铝有机框架物纳米棒阵列。
[0005]另一种在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列的方法的步骤如下：
1)在磁力搅拌下，将I.4 mM乙醇胺水溶液加入同体积4 mM硝酸锌水溶液中，I分钟后，调慢搅拌速度，并将反应容器密封，12~36小时之后，获得氢氧化锌纳米线溶液，将纳米线溶液15~60 ml直接过滤在多孔氧化招膜上形成一层400~2000 nm厚的纳米线层，多孔氧化铝膜的直径为2. 5 cm,孔径200 nm,孔隙率25~50% ；
2)将纳米线层加入到含有30ml，浓度为ImM，pH=4的均苯三酸水溶液中，120°C热处理24小时后，得到金属铝有机框架物纳米棒阵列。
[0006]另一种在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列的方法的步骤如下：
I)在磁力搅拌下，将I. 4 mM乙醇胺水溶液加入同体积4 mM硝酸镉水溶液中，I分钟后，调慢搅拌速度，并将反应容器密封，12~36小时之后，获得氢氧化镉纳米线溶液，将纳米线溶液15~60 ml直接过滤在多孔氧化招膜上形成一层400~2000 nm厚的纳米线层，多孔氧化铝膜的直径为2. 5 cm,孔径200 nm,孔隙率25~50% ；2)将纳米线层加入到含有30ml，浓度为ImM，pH=4的均苯三酸水溶液中，120°C热处理24小时后，得到金属铝有机框架物纳米棒阵列。
[0007]本发明通过氢氧化物纳米线辅助与有机配体反应在氧化铝大孔基底上生成金属铝有机框架物纳米棒阵列。该法制备的阵列取向好，操作简单，能够稳定存在，可重复性强，扩大了金属有机框架物阵列的应用范围。尤其是纳米线层的引入，可以在大孔基底上通过简单的过滤方法获得，可以有效地促进纳米阵列的合成。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图I是在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列流程图； 图2是在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列表面SEM照片；
图3是在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列断面SEM照片；
图4是在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列表面SEM照片；
图5是在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列表面SEM照片。
【具体实施方式】
[0009]一种在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列的步骤如下：
1)在磁力搅拌下，将I.4 mM乙醇胺水溶液加入同体积4 mM硝酸铜水溶液中，I分钟后，调慢搅拌速度，并将反应容器密封，12~36小时之后，获得氢氧化铜纳米线溶液，将纳米线溶液15~60 ml直接过滤在多孔氧化招膜上形成一层400~2000 nm厚的纳米线层，多孔氧化铝膜的直径为2. 5 cm,孔径200 nm,孔隙率25~50% ；
2)将纳米线层加入到含有30ml，浓度为ImM，pH=4的均苯三酸水溶液中，120°C热处理24小时后，得到金属铝有机框架物纳米棒阵列。
[0010]另一种在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列的步骤如下：
1)在磁力搅拌下，将I.4 mM乙醇胺水溶液加入同体积4 mM硝酸锌水溶液中，I分钟后，调慢搅拌速度，并将反应容器密封，12~36小时之后，获得氢氧化锌纳米线溶液，将纳米线溶液15~60 ml直接过滤在多孔氧化招膜上形成一层400~2000 nm厚的纳米线层，多孔氧化铝膜的直径为2. 5 cm,孔径200 nm,孔隙率25~50% ；
2)将纳米线层加入到含有30ml，浓度为ImM，pH=4的均苯三酸水溶液中，120°C热处理24小时后，得到金属铝有机框架物纳米棒阵列。
[0011]另一种在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列的步骤如下：
I)在磁力搅拌下，将I. 4 mM乙醇胺水溶液加入同体积4 mM硝酸镉水溶液中，I分钟后，调慢搅拌速度，并将反应容器密封，12~36小时之后，获得氢氧化镉纳米线溶液，将纳米线溶液15~60 ml直接过滤在多孔氧化招膜上形成一层400~2000 nm厚的纳米线层，多孔氧化铝膜的直径为2. 5 cm,孔径200 nm,孔隙率25~50% ；
2)将纳米线层加入到含有30ml，浓度为ImM，pH=4的均苯三酸水溶液中，120°C热处理24小时后，得到金属铝有机框架物纳米棒阵列。
[0012]以下结合实例进一步说明本发明 。
[0013]实施例I
1)在磁力搅拌下，将I.4 mM乙醇胺水溶液加入同体积4 mM硝酸铜水溶液中，I分钟后，调慢搅拌速度，并将反应容器密封，12~36小时之后，获得氢氧化铜纳米线溶液，将纳米线溶液15 ml直接过滤在多孔氧化铝膜上形成一层400 nm厚的纳米线层，多孔氧化铝膜的直径为2. 5 cm,孔径200 nm,孔隙率25~50% ；
2)将纳米线层加入到含有30ml，浓度为ImM的均苯三酸水溶液中（pH=4)，120°C热处理24小时后，得到金属铝有机框架物纳米棒阵列。
[0014]实施例2
1)在磁力搅拌下，将I.4 mM乙醇胺水溶液加入同体积4 mM硝酸铜水溶液中，I分钟后，调慢搅拌速度，并将反应容器密封，12~36小时之后，获得氢氧化铜纳米线溶液，将纳米线溶液30ml直接过滤在多孔氧化铝膜上形成一层900 nm厚的纳米线层，多孔氧化铝膜的直径为2. 5 cm,孔径200 nm,孔隙率25~50% ；
2)将纳米线层加入到含有30ml，浓度为ImM的均苯三酸水溶液中（pH=4)，120°C热处理24小时后，得到金属铝有机框架物纳米棒阵列，见图2，图3。
[0015]实施例3
1)在磁力搅拌下，将I.4 mM乙醇胺水溶液加入同体积4 mM硝酸铜水溶液中，I分钟后，调慢搅拌速度，并将反应容器密封，12~36小时之后，获得氢氧化铜纳米线溶液，将纳米线溶液60 ml直接过滤在多孔氧化铝膜上形成一层2000 nm厚的纳米线层，多孔氧化铝膜的直径为2. 5 cm,孔径200 nm,孔隙率25~50% ；
2)将纳米线层加入到含有30ml，浓度为ImM的均苯三酸水溶液中（pH=4)，120°C热处理24小时后，得到金属铝有机框架物纳米棒阵列。
[0016]实施例4
1)在磁力搅拌下，将I.4 mM乙醇胺水溶液加入同体积4 mM硝酸锌水溶液中，I分钟后，调慢搅拌速度，并将反应容器密封，12~36小时之后，获得氢氧化锌纳米线溶液，将纳米线溶液30 ml直接过滤在多孔氧化铝膜上形成一层900 nm厚的纳米线层，多孔氧化铝膜的直径为2. 5 cm,孔径200 nm,孔隙率25~50% ；
2)将纳米线层加入到含有30ml，浓度为ImM的均苯三酸水溶液中（pH=4)，120°C热处理24小时后，得到金属铝有机框架物纳米棒阵列，见图4。
[0017]实施例5
I)在磁力搅拌下，将I. 4 mM乙醇胺水溶液加入同体积4 mM硝酸锌水溶液中，I分钟后，调慢搅拌速度，并将反应容器密封，12~36小时之后，获得氢氧化锌纳米线溶液，将纳米线溶液60 ml直接过滤在多孔氧化铝膜上形成一层2000 nm厚的纳米线层，多孔氧化铝膜的直径为2. 5 cm,孔径200 nm,孔隙率25~50% ；2)将纳米线层加入到含有30ml，浓度为ImM的均苯三酸水溶液中（pH=4)，120°C热处理24小时后，得到金属铝有机框架物纳米棒阵列。
[0018]实施例6
1)在磁力搅拌下，将I.4 mM乙醇胺水溶液加入同体积4 mM硝酸镉水溶液中，I分钟后，调慢搅拌速度，并将反应容器密封，12~36小时之后，获得氢氧化镉纳米线溶液，将纳米线溶液30 ml直接过滤在多孔氧化铝膜上形成一层900nm厚的纳米线层，多孔氧化铝膜的直径为2. 5 cm,孔径200 nm,孔隙率25~50% ；
2)将纳米线层加入到含有30ml，浓度为ImM的均苯三酸水溶液中（pH=4)，120°C热处理24小时后，得到金属铝有机框架物纳米棒阵列，见图5。
【权利要求】
1.一种在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列的方法，其特征是它的步骤如下： 1)在磁力搅拌下，将I.4 mM乙醇胺水溶液加入同体积4 mM硝酸铜水溶液中，I分钟后，调慢搅拌速度，并将反应容器密封，12~36小时之后，获得氢氧化铜纳米线溶液，将纳米线溶液15~60 ml直接过滤在多孔氧化招膜上形成一层400~2000 nm厚的纳米线层，多孔氧化铝膜的直径为2. 5 cm,孔径200 nm,孔隙率25~50% ； 2)将纳米线层加入到含有30ml，浓度为ImM，pH=4的均苯三酸水溶液中，120°C热处理24小时，得到金属铝有机框架物纳米棒阵列。
2.一种在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列的方法，其特征是它的步骤如下： 1)在磁力搅拌下，将I.4 mM乙醇胺水溶液加入同体积4 mM硝酸锌水溶液中，I分钟后，调慢搅拌速度，并将反应容器密封，12~36小时之后，获得氢氧化锌纳米线溶液，将纳米线溶液15~60 ml直接过滤在多孔氧化招膜上形成一层400~2000 nm厚的纳米线层，多孔氧化铝膜的直径为2. 5 cm,孔径200 nm,孔隙率25~50% ； 2)将纳米线层加入到含有30ml，浓度为ImM，pH=4的均苯三酸水溶液中，120°C热处理24小时后，得到金属铝有机框架物纳米棒阵列。
3.一种在氧化铝大孔基底上通过氢氧化物纳米线辅助合成金属铝有机框架物纳米棒阵列的方法，其特征是它的步骤如下： 1)在磁力搅拌下，将I.4 mM乙醇胺水溶液加入同体积4 mM硝酸镉水溶液中，I分钟后，调慢搅拌速度，并将反应容器密封，12~36小时之后，获得氢氧化镉纳米线溶液，将纳米线溶液15~60 ml直接过滤在多孔氧化招膜上形成一层400~2000 nm厚的纳米线层，多孔氧化铝膜的直径为2. 5 cm,孔径200 nm,孔隙率25~50% ； 2)将纳米线层加入到含有30ml，浓度为ImM，pH=4的均苯三酸水溶液中，120°C热处理24小时后，得到金属铝有机框架物纳米棒阵列。
【文档编号】B82Y30/00GK103570755SQ201310509471
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】彭新生, 毛祎胤 申请人:浙江大学