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专利号: 2020109924778
申请人: 广东石油化工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种改性MOF吸附材料的制备方法,其特征在于,先将高锰酸钾与MOF材料混合进行反应,对MOF材料进行一次改性;然后将一次改性后的MOF材料无氧碳化处理,对MOF材料进行二次改性。

2.根据权利要求1所述的一种改性MOF吸附材料的制备方法,其特征在于,改性的具体步骤为:一次改性

1)先用酸碱调节剂将高锰酸钾溶液的pH调节至6-8;

2)接着向1)步骤中的溶液中加入MOF材料并搅拌溶解,完全溶解后进行超声反应;

3)将2)步骤中反应完全后生成的沉淀物过滤、洗涤、烘干,得到一次改性MOF材料;

二次改性

4)对3)步骤中得到的一次改性MOF材料进行无氧碳化处理,得到所述改性MOF吸附材料。

3.根据权利要求2所述的一种改性MOF吸附材料的制备方法,其特征在于,所述1)步骤中的酸碱调节剂为酸性溶液和/或碱性溶液;所述酸性溶液为强酸、弱酸、强酸弱碱盐中的一种或多种;和/或所述碱性溶液为强碱、弱碱、强碱弱酸盐中的一种或多种;所述强碱为NaOH、KOH、Ba(OH)2中的一种或多种;和/或所述强酸为HCl、HNO3、HClO4中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的一种改性MOF吸附材料的制备方法,其特征在于,所述2)步骤中的超声反应的时间为5-20min。

5.根据权利要求2所述的一种改性MOF吸附材料的制备方法,其特征在于,所述3)步骤中的洗涤试剂为水、乙醇、异丙醇、DMF中的一种或多种;和/或烘干温度为50-80℃。

6.根据权利要求2所述的一种改性MOF吸附材料的制备方法,其特征在于,所述4)步骤中无氧碳化的气氛包括氮气、惰性气体中的一种或多种;所述无氧碳化处理的温度为500-

650℃,时间为2-4h。

7.根据权利要求2所述的一种改性MOF吸附材料的制备方法,其特征在于,其详细步骤为:

1)先用HCl和NaOH将0.02-0.12g/mL的高锰酸钾溶液的pH调节至6-8;

2)接着向1)步骤中的溶液中加入1-2g的MOF材料并搅拌溶解,完全溶解后超声5-20min反应;

3)将2)步骤中反应完全后生成的沉淀物过滤、用水洗涤、50-80℃烘干,得到一次改性MOF材料;

4)将3)步骤中烘干后的一次改性MOF材料转移到坩埚中,放入管式炉中进行并通入N2,将温度升至500-650℃反应2-4h后取出备用,得到所述改性MOF吸附材料。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种改性MOF吸附材料的制备方法,其特征在于,所述MOF材料中的金属元素为Zn、Mg、Cu、Mn、La、K、Fe其中一种或多种;所述MOF材料中的有机配体为2,5-二羟基对苯二甲酸和/或2-氨基对苯二甲酸和/或5-羟基间苯二甲酸和/或2-氨基均苯三甲酸。

9.根据权利要求8所述的一种改性MOF吸附材料的制备方法,其特征在于,所述MOF材料的具体制备方法为:称取0.604-1.208g六水合硝酸锌以及0.19-0.38g的2,5-二羟基对苯二甲酸,溶于事先配置好的20-40mL的DMF、1-2mL的异丙醇和1-2mL的去离子水的混合溶剂中,并在磁力搅拌器中搅拌均匀后,转入20-40mL带有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中,在100-140℃下反应24-48h后冷却至25℃,用DMF洗涤去除杂质得到黄色晶体Zn-MOF-74,即为所述MOF材料。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的制备方法所制得的改性MOF吸附材料。