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专利号: 2018115186406
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种金属有机骨架复合膜的合成方法,其特征在于,所述方法为:(1)基底的改性

利用儿茶酚类物质使聚合物或金属盐富集并沉积在基底表面,为MOF生长提供足够的成核位点;

当沉积的物质为聚合物时,适用的儿茶酚类物质为多巴胺、左旋多巴或儿茶酚;所述聚合物为聚乙烯胺、聚乙烯亚胺、聚丙烯胺、聚苯胺、聚苯甲胺中的一种或两种以上任意比例的组合;

当沉积的物质为金属盐时,适用的儿茶酚类物质为单宁酸;所述金属盐中的金属元素为Zn、Al、Cu、Co、Ni、Fe、Mg、Cr中的一种或两种以上任意比例的组合,金属盐的形式为硝酸盐、氯化盐、硫酸盐、醋酸盐中的一种或两种以上任意比例的混合物;

(2)配制金属有机骨架(MOF)前驱液将有机配体、金属盐、辅助剂、溶剂混合并搅拌均匀,得到金属有机骨架前驱液;

所述金属盐与有机配体、辅助剂、溶剂的物质的量之比为1:0.5~5:0.1~10:50~500;

所述有机配体为2‑甲基咪唑或均苯三酸;

所述辅助剂为无水甲酸钠、尿素或氨水;

所述金属盐中的金属元素为Zn、Al、Fe、Cu、V、Ti、Cr、Co、Ni、Mg、Cd、Sr、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Mn、Sm、Gd中的一种或两种以上任意比例的组合,金属盐的形式为硝酸盐、氯化盐、硫酸盐、醋酸盐中的一种或两种以上任意比例的混合物;

所述溶剂为甲醇、水、乙醇中的一种或两种以上任意比例的混合溶剂;

(3)合成金属有机骨架复合膜

将步骤(1)准备好的基底浸没于步骤(2)配制的金属有机骨架前驱液中,升温至80~

150℃反应12~24h,之后冷却至室温,取出合成的膜经清洗、烘干,得到所述金属有机骨架复合膜。

2.如权利要求1所述的金属有机骨架复合膜的合成方法,其特征在于,步骤(1)中,所述基底的材质为聚丙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚醚醚酮、纤维素、氧化铝、二氧化钛、铜、铁或锌。

3.如权利要求1所述的金属有机骨架复合膜的合成方法,其特征在于,步骤(1)中,所述基底的构型为平板式、管式、网式或中空纤维式。

4.如权利要求1所述的金属有机骨架复合膜的合成方法,其特征在于,步骤(1)中,沉积的物质为聚合物,沉积方法为:将聚合物、儿茶酚类物质加入缓冲溶液中充分溶解,得到混合液,取基底浸没于所得混合液,暴露在空气中50~150r/min振荡反应6~10h,得到改性的基底,取出基底洗净、烘干,待用;

所述混合液中,聚合物的浓度为2~10mg/mL,儿茶酚类物质的浓度为0.5~5mg/mL;所述缓冲溶液为tris‑HCl、tris‑磷酸盐、氨基酸或硼酸盐缓冲剂,pH值在7~10。

5.如权利要求1所述的金属有机骨架复合膜的合成方法,其特征在于,步骤(1)中,沉积的物质为金属盐,沉积方法为:分别配制单宁酸水溶液、金属盐水溶液,将基底反复浸入以上两种溶液,反复5~10次,每次浸入时振荡20~60s,之后取出基底用去离子水冲洗,空气中静置干燥,待用。