[发明专利]采用静电喷雾法合成金属有机框架材料的方法

说明书

本发明提供一种采用静电喷雾法合成金属有机框架材料的方法。该方法采用双静电喷雾装置即第一静电喷雾装置和第二静电喷雾装置来合成MOF材料，包括：用于合成MOF材料的金属盐溶液通过第一静电喷雾装置喷射出带电的金属盐溶液雾滴，用于合成MOF材料的配体溶液通过第二静电喷雾装置喷射出带电的配体溶液雾滴，同时使喷射出的金属盐溶液雾滴和喷射出的配体溶液雾滴汇合在一起进行反应，形成MOF晶体。本发明的采用静电喷雾法合成MOF材料的方法，可以根据合成的情况随时停止合成反应，既可进行大批量合成，也可以微量合成；该方法具有绿色环保、高效率、低成本、高产率、微型化、分散性好、操作简单等优点。

技术领域

本发明属于材料领域，具体而言，涉及一种采用静电喷雾法合成金属有机框架材料的方法，该方法具有绿色环保、高效率、低成本、高产率、微型化、分散性好、操作简单等优点。

背景技术

近年来，金属有机框架(metal-organic framework，简称MOF)材料一直是人们关注的焦点，它具有高孔隙率、大比表面积、孔径可调、可功能化后修饰等性能，同时孔道中可以负载多种官能团，使得MOF材料比其他多孔材料具有更广泛的应用前景，主要表现在以下几个方面：拓扑结构和穿插网格，不断丰富着拓扑知识，同时也使本就复杂的结构变得更加富有魅力；②独特的光、电、磁性质；③潜在的应用价值：吸附、催化、气体储存、光学传感、消除有毒气体、分离、CO₂捕捉、荧光等。

对于MOF材料，目前常用的合成方法主要包括挥发法、扩散法、水热法、溶剂热法、微波辅助和研磨辅助等，在科学研究领域它们或许发挥着巨大的作用，然而它的生产周期及生产设备却制约着工业生产的发展。同时，这些方法又造成资源的浪费、温室效应的加重等等。而今，在保护环境的基础上降低生产周期、使用简单高效的生产设备，高效、高产生成产品才更满足工业生产的要求。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种新的合成金属有机框架材料的方法，即采用静电喷雾法合成金属有机框架材料的方法，该方法具有绿色环保、高效率、低成本、高产率、微型化、分散性好、操作简单等优点。

本发明的另一目的在于提供一种用于金属有机框架材料合成的双静电喷雾装置。

根据本发明的一个方面，本发明提供的采用静电喷雾法合成金属有机框架材料的方法，采用双静电喷雾装置即第一静电喷雾装置和第二静电喷雾装置来合成MOF材料，该方法包括：用于合成MOF材料的金属盐溶液通过第一静电喷雾装置喷射出带电的金属盐溶液雾滴，用于合成MOF材料的配体溶液通过第二静电喷雾装置喷射出带电的配体溶液雾滴，同时使喷射出的金属盐溶液雾滴和喷射出的配体溶液雾滴汇合在一起进行反应，形成MOF晶体。

根据本发明的另一个方面，本发明提供的上述用于金属有机框架材料合成的双静电喷雾装置，包括第一静电喷雾装置和第二静电喷雾装置，其中：

所述第一静电喷雾装置用于将合成MOF材料的金属盐溶液喷射出带电的金属盐溶液雾滴，其包括第一液体输送装置和第一静电雾化装置；

所述第二静电喷雾装置用于将合成MOF材料的配体溶液喷射出带电的配体溶液雾滴，其包括第二液体输送装置和第二静电雾化装置；

所述第一静电喷雾装置和所述第二静电喷雾装置设置成相交，使得喷射出的带电的金属盐溶液雾滴和喷射出的带电的配体溶液雾滴能够汇合。

有益效果