液液界面生成MOF粒子的方法及MOF膜

本发明涉及化学合成领域，特别涉及液液界面生成mof粒子的方法及mof膜。

背景技术：

1、金属有机骨架(metal organic framework，mof)化合物，是一类具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料，其通过有机配体和无机金属离子或者团簇通过配位键自组装形成的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料。例如，具有方钠石拓扑的zif-8由金属锌节点互连的二甲基咪唑构成，具有较高的比表面积、优异的耐溶剂性和疏水性。除此之外，zif-67以及zif-l等mof材料也都具有较为良好的前景。

2、相关技术中，一般是将金属盐和有机配体溶于溶剂中混合均匀得到mof悬浊液，而后将悬浊液进行离心、洗涤和干燥后得到mof粒子。

3、然而，相关技术中获得mof的过程无法精确调控生长过程，也不利于成膜。而这一问题能够在本发明中得到解决。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提供一种液液界面生成mof粒子的方法及mof膜，能够解决相关技术中存在的技术问题。

2、具体而言，包括以下的技术方案：

3、(1)提供具有金属盐的分散液；

4、(2)提供有机配体溶液，所述有机配体溶液包括溶剂和溶解于所述溶剂的有机配体；

5、(3)向所述有机配体溶液中滴加具有金属盐的分散液，依次经超声处理、静置处理，在液液界面处生成mof粒子；

6、其中步骤(1)中所述具有金属盐的分散液包括：金属盐和分散剂；

7、所述分散剂选自正庚烷、正己烷、正丁醇中的至少一种；

8、所述金属盐选自六水合硝酸锌、六水合硝酸钴和三水合硝酸铜、、醋酸铜和四氯化锆，分散液中还可包括聚乙烯吡咯酮。

9、所述具有金属盐的分散液中，金属盐的质量浓度为0.5％-5％。

10、步骤(2)中所述有机配体选自二甲基咪唑、1，3，5-均苯三甲酸、对苯二甲酸；

11、所述溶剂为去离子水。

12、所述有机配体溶液中，所述有机配体的质量浓度为1％-50％。

13、步骤(3)中所述具有金属盐的分散液通过滴加方式置于所述有机配体溶液的液面处。

14、所述超声处理的时间为1-30分钟，所述静置处理的时间为1-80分钟。

15、利用有机溶剂对所述mof粒子进行洗涤处理，且洗涤次数至少为一次，且洗涤用的所述有机溶剂包括甲醇。

16、获取所述mof粒子，并对所述mof粒子依次进行洗涤处理和烘干处理，得到所述mof粒子。优选所述mof粒子为zif-8粒子，且粒径为10-900nm。

17、获取所述mof膜，可对液液界面处生成的mof粒子直接捞取成膜。

18、捞取可采用基体如有机基膜，无机基膜、硅片直接捞取在基体表面形成mof膜。

19、本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

20、本发明实施例提供的液液界面生成mof粒子的方法，通过向有机配体溶液中滴加具有金属盐的分散液，依次经超声处理、静置处理，在液液界面处生成mof粒子。其中，mof粒子通过有机配体与金属盐的配位作用而获得。通过对获取的mof粒子依次进行洗涤处理和烘干处理，得到高纯度mof粒子。该方法通过使mof粒子于液液界面处生长，通过调控有机配体与金属盐的浓度与比例、超声时间、液液界面反应时间和温度等参数，能够精确调控mof粒子生长过程。并且，当需要在基膜上生成mof粒子时，可以采用基膜将液液界面处的mof粒子进行捞取，从而使mof粒子直接附着于基膜上，形成复合膜。

技术特征：

1.一种液液界面生成mof粒子的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的液液界面生成mof粒子的方法，其特征在于，所述具有金属盐的分散液包括：金属盐和分散剂；

3.根据权利要求2所述的液液界面生成mof粒子的方法，其特征在于，所述具有金属盐的分散液中，金属盐的质量浓度为0.5％-5％。

4.根据权利要求1所述的液液界面生成mof粒子的方法，其特征在于，所述有机配体包括二甲基咪唑、1，3，5-均苯三甲酸、对苯二甲酸；

5.根据权利要求1所述的液液界面生成mof粒子的方法，其特征在于，所述有机配体溶液中，所述有机配体的质量浓度为1％-50％。

6.根据权利要求1-5任一项所述的液液界面生成mof粒子的方法，其特征在于，所述具有金属盐的分散液通过滴加方式置于所述有机配体溶液的液面处；

7.根据权利要求1任一项所述的液液界面生成mof粒子的方法，其特征在于，利用有机溶剂对所述mof粒子进行洗涤处理，且洗涤次数至少为一次，且洗涤用的所述有机溶剂包括甲醇。

8.根据权利要求1任一项所述的液液界面生成mof粒子的方法，其特征在于，所述mof粒子为zif-8粒子，且粒径为10-900nm。

9.一种mof膜，其特征在于，所述mof膜通过权利要求1-8任一项所述的制备方法的步骤(3)中直接捞取制备，捞取采用基体包括有机基膜，无机基膜、硅片中的至少一种。

10.权利要求9所述的一种mof膜的应用，作为渗透汽化膜。

技术总结
本发明公开了液液界面生成MOF粒子的方法及MOF膜，属于化学合成领域。该方法包括提供具有金属盐的分散液；提供有机配体溶液，有机配体溶液包括溶剂和溶解于溶剂的有机配体；向有机配体溶液中滴加具有金属盐的分散液，依次经超声处理、静置处理，在液液界面处生成MOF粒子；获取MOF粒子，并对MOF粒子依次进行洗涤处理和烘干处理，得到MOF粒子。通过使MOF粒子液液界面生长，可精确调控MOF粒子生长过程，同时可以用基膜将液液界面处的粒子捞取直接成膜。

技术研发人员：李杰,张鼐,王一先,蔡鹏,宋丹阳,王乃鑫,安全福
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17