[发明专利]一种金属有机框架材料的改性方法及应用

权利要求书

1.一种金属有机框架材料的改性方法，其特征在于，包括：对所述金属有机框架材料的金属节点进行原位修饰；

其中，进行原位修饰的修饰物含有羰基、氨基、氮基中的至少一种；

将含有金属盐的溶液I和含有配体和M的溶液II混合，加入引发剂N，加热反应，获得改性金属有机框架材料；

其中，M为调节剂或缓释剂；

所述金属有机框架材料中金属形成金属氧簇，如式I所示：

(X_aO_b)L_xM_y式I

其中，X选自IVB族金属、V、Cr、Mn、Fe中的至少一种；

L为含有羧基、氮基中至少一种的配体；

1≤a≤8，1≤b≤10，4≤x+y≤12，0≤y≤6；

所述配体包括丁二酸、富马酸、双羟基马来酸、对苯二甲酸、2,5-二羟基对苯二甲酸、均苯三甲酸、异烟酸中的至少一种；

所述M包括碳酸钠、氢氧化钠中的至少一种；

所述引发剂N包括甲酸、草酸、抗坏血酸、甲醛、多聚甲醛、三苯基膦、尿素中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述修饰物与所述金属节点配位结合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述修饰物来源于引发剂N。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属盐、配体、M和引发剂N的摩尔比例为1~1.2:1:0.3~0.8：10~25。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配体与M的摩尔比为1：0.3~0.8。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引发剂N与金属盐中金属的摩尔比为10~25:1。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属盐包括硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐、卤化盐、卤氧化盐中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配体中含有羧基、氮基中至少一种。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶液I的浓度为0.1~2.0 mol/L；

所述溶液II的浓度为0.05~1.0 mol/L。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热反应的条件为：100~200 ℃条件下反应12~48 h。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，加热反应之后进行活化。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述活化的条件为：真空条件下，120~180℃活化2~24h。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）将金属盐搅拌溶解于溶剂I中，得到溶液I；

其中，所述溶剂I选自水、有机溶剂中的至少一种；

（2）将配体搅拌溶解于溶剂II中，加入M，溶解，获得溶液II；

其中，所述溶剂II选自水、有机溶剂中的至少一种；

（3）将溶液I和溶液II混合，加入引发剂N，100~200 ℃条件下于反应釜中反应12~48 h，活化，即得；

其中，所述反应釜的旋转速率10~30 rpm。

14.一种改性金属有机框架吸附剂，其特征在于，包含根据权利要求1至13任一项所述的方法制备得到的改性金属有机框架材料中的至少一种。