[实用新型]一种基于酸碱交替制备金属有机骨架材料的装置

说明书

本实用新型公开了一种基于酸碱交替制备金属有机骨架材料的装置，其特征在于，该装置包括依次连接的金属有机框架材料制备装置，至少一个或若干依次联通的喷淋装置，以及洗涤干燥装置；所述喷淋装置联通设置有多类型喷淋试剂管道，所述多类型喷淋试剂管道包括酸性试剂管道、碱性试剂管道及洗涤试剂管道。按照本实用新型实现的制备装置，本实用新型提出的制备装置，对每一级反应都进行刻蚀操作的试剂用量和喷淋时间的调控，采用多级别的喷淋化室，并且在这个喷淋活化室内设置过滤膜；并在喷淋活化室内设置pH传感装置，通过传感装置可以来监控这个喷淋的过程的完成情况，从而对工艺过程进行反馈_。

技术领域

本实用新型属于金属有机骨架材料制备装置领域，具体涉及一种基于酸碱交替制备金属有机骨架材料的装置。

背景技术

金属有机骨架材料(MOFs)通常是指金属离子或金属簇与有机配体通过自组装过程形成具有周期性无限网络结构的晶态材料，由于是无机有机的杂化体系，兼备了有机高分子和无机化合物两者的特点而显示出许多奇异的特性，广泛应用于能源生产、绿色催化等领域。最重要的是，MOFs材料具有丰富的孔道、超高比表面积和大量的可修饰位点，可以针对金属有机框架材料中引入相应官能团来实现对金属离子的固载进行设计制备其对应的最佳材料，因此能够广泛应用在磁性、光学、吸附、分离、催化和储氢催化等领域。

目前一种具有纳米管装饰yolk-shell结构的二氧化硅基MOF碳结构成为研究的热点，二氧化硅(SiO2)由于成本效益、无毒性和高的热稳定性和化学稳定性而成为研究最多的材料之一，当应用到金属有机框架材料的制备中，其在加工工艺中，二氧化硅球体被用作核心，在碳化和刻蚀后，形成不同形貌的碳，但是其中的刻蚀工艺显得非常关键，既要能有效对二氧化硅球体进行去除，并且不能对原来的金属有机框架材料的结构造成较大的影响。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种基于酸碱交替制备金属有机骨架材料的装置，使用本装置可以制备出性质优良的碳基金属有机框架材料。

本发明提出了一种基于酸碱交替制备金属有机骨架材料的装置，该装置包括依次连接的金属有机框架材料制备装置，至少一个或若干依次联通的喷淋装置，以及洗涤干燥装置；所述喷淋装置联通设置有多类型喷淋试剂管道，所述多类型喷淋试剂管道包括酸性试剂管道、碱性试剂管道及洗涤试剂管道。

进一步地，所述喷淋装置依次以酸性试剂管道、洗涤试剂管道及碱性试剂管道的顺序与上述管道联通级联。

进一步地，所述喷淋装置内还设置有搅拌装置，用于对刻蚀过程中物质的充分接触。

进一步地，所述喷淋装置内还设置有过滤膜，用于对反应过程中的刻蚀颗粒物执行过滤。

进一步地，所述喷淋装置内部还设置有pH传感器，用于实时采集装置内部刻蚀反应物的pH值，该值用于反馈予试剂管道并控制对应喷淋装置内部的喷淋量。

进一步地，所述喷淋装置还联通废液收集器，所述废液收集器包括酸性废液处理收集罐，综合处理罐及碱性废液处理收集罐。

进一步地，所述喷淋装置包括依次联通的第一喷淋装置，第二喷淋装置，第三喷淋装置，第四喷淋装置，第五喷淋装置，第六喷淋装置，第七喷淋装置，第八喷淋装置，以此方式实现多级刻蚀。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型提出一种基于酸碱交替制备金属有机骨架材料的装置，可以适用规模化生产。每一级反应都可以进行刻蚀操作的试剂用量和喷淋时间的调控；

2、本实用新型提出一种基于酸碱交替制备金属有机骨架材料的装置，采用多级别的喷淋化室，并且在这个喷淋活化室内设置过滤膜；