一种快速活化MOFs材料的方法、活化MOFs材料及其应用

本发明涉及金属有机框架材料活化，特别涉及一种快速活化mofs材料的方法、活化mofs材料及其应用。

背景技术：

1、金属有机框架(metal-origanic frameworks，mofs)，是一类由有机连接物和金属离子或团簇的配位构建而成的多孔晶体材料。这些材料的主要特点之一是它们具有高度可调的多孔性，被广泛应用于催化、传感和药物输送、能量转换、气体储存和分离等领域。

2、然而，将mofs用于这些应用之前需要对其进行激活，也就是去除其孔隙中的所有客体分子，从而获得最大的比表面积和孔隙体积。这些客体分子可以是与金属离子结合的，也可以是合成溶剂残留物。然而，目前大多数的活化方法包括了多个步骤，需要昂贵的设备，或者存在广泛使用溶剂和时间的问题。

3、因此，尽管在成本、安全和环境标准方面已经投入了许多努力来优化mof的合成，但缺乏可应用于mofs的一步活化方法。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种快速活化mofs材料的方法，包括，

2、使用激光对平铺的待活化的mofs材料的上下表面进行划刻；

3、激光划刻后完成mofs材料的活化。

4、进一步地，激光沿铺平的待活化的mofs材料呈横向或纵向划刻，激光的功率为1～6w，划刻速度为20～70mm/s。

5、进一步地，激光的功率为2～4w，划刻速度为40～60mm/s。

6、进一步地，所述平铺的待活化的mofs材料的面积为12～320mm2、厚度为0.1～1.0mm。

7、因为激光需要对平铺的待活化的mofs材料的上下表面进行划刻，为了限制待活化的mofs材料的移动。

8、进一步地，待活化的mofs材料由两块透激光的材料压片而平铺。

9、即使是压片后待活化的mofs材料在换方向时容易在两块透激光的材料中滑动。

10、进一步地，两块透激光的材料之间还设置有限制待活化的mofs材料移动的固定部件；

11、所述固定部件设置有容纳槽用于放置待活化的mofs材料。

12、进一步地，压片完成后还将两块透激光的材料固定。将待活化的mofs材料放置于容纳槽，在压片后固定两块透激光的材料，可以完全将待活化的mofs材料稳定地限制，便于激光划刻的进行。

13、本发明也提供了一种活化mofs材料，采用上述的方法得到。

14、本发明也提供了上述的活化mofs材料在脉冲激光微推进中的应用。

15、相对于现有技术，本发明具有以下的有益效果：

16、本发明使用激光划刻的方式实现mofs材料的快速活化，激光划刻成功地为mofs材料提供高温高压的环境，使得活化无需使用大型设备或较长时间的真空干燥。本发明的制备过程无需借助高温设备且未加入任何额外的金属源或碳源，活化过程极短，可以在低于1min下完成，大大缩短了活化周期。此外，本发明使用激光划刻活化的mofs材料与常规真空干燥活化的mofs材料在脉冲激光微推进有相近的性能和比表面积。

技术特征：

1.一种快速活化mofs材料的方法，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的快速活化mofs材料的方法，其特征在于，激光沿铺平的待活化的mofs材料呈横向或纵向划刻，激光的功率为1～6w，划刻速度为20～70mm/s。

3.根据权利要求2所述的快速活化mofs材料的方法，其特征在于，激光的功率为2～4w，划刻速度为40～60mm/s。

4.根据权利要求1所述的快速活化mofs材料的方法，其特征在于，所述平铺的待活化的mofs材料的面积为12～320mm2、厚度为0.1～1.0mm。

5.根据权利要求1所述的快速活化mofs材料的方法，其特征在于，待活化的mofs材料由两块透激光的材料压片而平铺。

6.根据权利要求5所述的快速活化mofs材料的方法，其特征在于，压片时，两块透激光的材料之间还设置有限制待活化的mofs材料移动的固定部件；

7.根据权利要求6所述的快速活化mofs材料的方法，其特征在于，压片完成后还将两块透激光的材料固定。

8.一种活化mofs材料，其特征在于，采用权利要求1～7任一项所述的方法得到。

9.一种权利要求7所述的活化mofs材料在脉冲激光微推进中的应用。

技术总结
本发明公开了一种快速活化MOFs材料的方法、活化MOFs材料及其应用，所述方法包括，使用激光对平铺的待活化的MOFs材料的上下表面进行划刻；激光划刻后完成MOFs材料的活化。本发明使用激光划刻的方式实现MOFs材料的快速活化，激光划刻成功地为MOFs材料提供高温高压的环境，使得活化无需使用大型设备或较长时间的真空干燥。本发明的制备过程无需借助高温设备且未加入任何额外的金属源或碳源，活化过程极短，可以在低于1min下完成，大大缩短了活化周期。此外，本发明使用激光划刻活化的MOFs材料与常规真空干燥活化的MOFs材料在脉冲激光微推进有相近的性能和比表面积。

技术研发人员：程佳瑞,饶森林,江浩庆
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17