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纳米级金属有机骨架材料

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宏元新材化工原料厂家的小编今天给大家介绍下关于纳米级金属有机骨架材料的相关介绍,我们是一家生产销售二茂铁,叔丁基二茂铁的二茂铁衍生物化工原料厂家,已有50年的生产工艺经验,二茂铁可用于...

纳米级金属有机骨架材料

宏元新材化工原料厂家的小编今天给大家介绍下关于纳米级金属有机骨架材料的相关介绍,我们是一家生产销售二茂铁,叔丁基二茂铁的二茂铁衍生物化工原料厂家,已有50年的生产工艺经验,二茂铁可用于生产制备纳米级金属有机骨架材料,那么您了解纳米级金属有机骨架材料是什么吗?纳米级金属有机骨架材料如何制备呢?接下来一起来看看吧!

目前市面上已有合成了大量的金属有机骨架材料,主要以含羧基的有机阴离子配体,或以氮杂环有机中性配体为主。这些金属有机骨架大多具有高孔隙率和良好的化学稳定性。金属有机骨架材料又称多孔配位聚合物,是金属离子或金属簇与含氧和氮的多齿有机配体自组装而成的具有网状结构的化合物。构成MOFs的金属离子或金属簇和有机配体种类繁多,金属与配体之间的配位方式多样,使得MOFs具有传统无机材料无法比拟的优势,如超高的比表面积和孔隙率,低密度、孔径和可调节结构等。这些独特的特性使MOFs在气体储存和分离、催化、传感、质子导体和生物医学中具有潜在的用途。
MOFs的形态可以在纳米水平上进行调控。纳米金属片-有机骨架材料具有比表面积大、形貌可控等优点。目前,纳米金属片-有机骨架材料的合成方法一般有溶剂(水)加热法、微乳液法、微波加热法和共沉淀法。不同的合成方法和实验条件会影响金属和有机配体的配位方式、晶体的成核和生长以及自组装过程,从而获得不同结构和形貌的产物。
接下来小编给大家介绍一种较为优异的纳米级片状金属有机骨架材料的制备方法步骤:
(1)金属阳离子溶液和有机配体溶液的制备;
(2)将上述一种溶液通过超声波喷嘴分散成雾滴,喷到另一种溶液中,使两种溶液接触反应、沉淀;
(3)分离沉淀后得到纳米级金属有机骨架材料。
超声波喷嘴利用高频声波产生雾化功能,运行时,将溶液加进自动进样小泵的针管中,设置好的超声波的频率是80-100KHz,然后把另一种溶液加进超声波喷头正下方的烧杯中,接着发动超声波控制器和自动进样小泵,当溶液经由液管流入到超声波喷头中,经超声粉碎成雾状小液滴,喷雾到另一种溶液中,就能飞速转为我们的需要的的纳米级片状金属有机骨架材料。
但在操作过程中我们需要注意事项有如下几项:
1、步骤(1)中,金属阳离子溶液和有机配体溶液所用溶剂均为N,N-二甲基甲酰胺和乙腈的混合物,其中N,N-二甲基甲酰胺和乙腈的体积比为1-2:1-2。这里选择N,N-二甲基甲酰胺和乙腈的混合物作为溶剂。N,N-二甲基甲酰胺和乙腈也可以作为配体与金属阳离子配位,或与有机配体形成氢键等弱相互作用,使合成的纳米级金属有机骨架物材料具有理想的孔隙。
2、步骤(1)中的金属阳离子为Zn2+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Pd2+、Mn2+、Fe2+、Pt2+、Ru2+和Cd2+中的一种。这里,使用具有二价态的过渡金属元素与有机配体形成稳定的金属有机骨架物。
3、步骤(1)中金属阳离子溶液的浓度为1-100mg/mL,有机配体溶液的浓度为1-100mg/mL。这里金属阳离子溶液的最佳浓度为1-100mg/mL,有机配体溶液的最佳浓度为1-100mg/mL,可瞬间生成纳米级金属有机骨架物材料,节省时间和溶剂,高产率合成纳米级金属有机骨架材料。
4、在步骤(2)中,将缓冲溶液加入到另一种溶液中,缓冲溶液包括N,N-二甲基甲酰胺和乙腈,N,N-二甲基甲酰胺和乙腈的体积比为1:1。在这里,加入缓冲溶液会减慢速度,但薄片看起来更规则。
3、步骤(1)中,金属阳离子溶液和有机配体溶液中使用的溶剂均为N,N-二甲基甲酰胺或乙醇,溶剂可以为N,N-二甲基甲酰胺或乙醇溶液。
4、步骤(2)中,两种溶液在40℃加热下接触反应。在加热条件下,两种物质的接触反应加快了纳米级金属有机骨架物材料的形成速度。
5、步骤(1)中,有机配体溶液为琥珀酸、对苯二甲酸、均三苯甲酸、哌啶、草酸、咪唑、萘二甲酸、吡啶中的一种。在此,通过使用上述有机配体,可以形成稳定且结构新颖的金属有机骨架。
6、在步骤(2)中,金属阳离子溶液和三乙二胺溶液的混合溶液通过超声波喷嘴分散成雾滴,喷入有机配体溶液中。将金属阳离子溶液和三乙二胺溶液的混合溶液分散喷射到有机配体溶液中,形成三元体系,生成纳米级片状的金属有机骨架材料。
宏元新材化工原料厂家的小编就给您介绍到这里了,有疑问的可以电话咨询小编我!
参考来源;http://www.xjishu.com/zhuanli/27/202010123487_2.html
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