[发明专利]独立式金属有机骨架气凝胶及其制备

权利要求书

1.一种形成金属有机骨架气凝胶的方法，包括：

制备用于所述金属有机骨架气凝胶的金属前体湿凝胶，

将有机配体引入所述金属前体湿凝胶中，并使所述有机配体与所述金属前体反应，将所述金属前体湿凝胶转化为金属有机骨架湿凝胶，以及随后：

通过超临界萃取和干燥除去溶剂，以形成所述金属有机骨架气凝胶，

其中所述方法还包括：在制备金属前体湿凝胶之前，制备金属前体溶胶，然后陈化，陈化导致金属前体湿凝胶的形成。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过包括使用胶凝剂的溶胶凝胶法将所述金属前体组装成凝胶网络。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

在作为所述溶胶凝胶法的一部分而进行的凝胶化过程中，使用聚合物来增强所述凝胶网络。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述聚合物包括用作支架以在所述凝胶化过程中增强所述凝胶网络的聚丙烯酸。

5.根据权利要求3所述的方法，还包括：

使用金属前体凝胶来增强所述凝胶网络。

6.根据权利要求2所述的方法，还包括：

使用金属前体凝胶来增强所述凝胶网络。

7.根据权利要求2所述的方法，还包括：

使用多种前体，从而由相应的多种金属形成所述凝胶网络，

使用金属前体凝胶或聚合物来增强所述凝胶网络。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

使用温度和压力来控制金属前体湿凝胶向金属有机骨架湿凝胶的转化。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

使用冻干和超临界干燥来控制金属有机骨架湿凝胶向金属有机骨架气凝胶的转化，其中冻干和超临界干燥的组合产生了高孔隙率的轻质材料，在超临界干燥前后均显示出最小的收缩。

10.根据权利要求2所述的方法，还包括：

使用超临界干燥来控制金属有机骨架湿凝胶向金属有机骨架气凝胶的转化，其中超临界干燥产生具有高孔隙率的轻质材料，在超临界干燥前后均显示出最小的收缩，

并且其中所述凝胶网络的交联提供了合理的机械强度以及具有非常大的比表面积和大的中孔容积的中孔结构。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述气凝胶的固体含量范围为0.03g/cm³至0.5g/cm³，其中金属有机骨架转化率为75％至99％。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述气凝胶的固体含量范围为0.15g/cm³至0.25g/cm³，其中金属有机骨架转化率为75％至99％。