[发明专利]一种双MOF/生物质基多功能复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种双MOF/生物质基多功能复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)生物质原料干燥处理或NaOH溶液处理；

步骤(2)将有机配体、金属盐按一定比例溶解在溶剂中，搅拌均匀，然后将步骤(1)中处理后的生物质材料加入到上述混合溶液中，并转移进聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在烘箱中加热到一定温度，待反应结束后冷却至室温、洗涤、干燥，得到单一MOF/生物质基多功能复合材料；

步骤(3)将步骤(1)中处理后的生物质材料加入到MOF前驱体溶液中，在一定温度下搅拌一段时间后，洗涤、干燥，得到单一MOF/生物质基复合材料。

2.根据权利要求1所述一种双MOF/生物质基多功能复合材料的制备方法，其特征在于：为构筑双MOF生物质基多功能复合材料，可以将步骤(2)和步骤(3)中两个步骤重复操作或交替操作。

3.根据权利要求书1所述的制备双MOF/生物质基多功能复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述生物质原料为木材、棉花和/或竹材，其中，木材包括杨木、轻木、杉木、橡胶木和/或桦木；棉花包括粗绒棉、长绒棉和/或细绒棉；竹材包括刚竹、斑竹、箭竹、毛竹、紫竹和/或凤尾竹。

4.根据权利要求1所述一种双MOF/生物质基多功能复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，生物质原料干燥温度为40～120℃，干燥时间为1～48h；NaOH溶液质量分数为1％～40％，处理时间为1～48h。

5.根据权利要求书1所述的制备双MOF/生物质基多功能复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述有机配体为对苯二甲酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸和2-甲基咪唑等；所述金属盐为Ca、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Cu、Ni、Mn、In、Ga或Zr等金属的氯盐、硝酸盐或硫酸盐；所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、去离子水、乙二醇、丙三醇等。

6.根据权利要求书1所述的制备双MOF/生物质基多功能复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述有机配体与金属盐摩尔比为(1～12)：1，溶剂为1～200mL；所述搅拌为磁力搅拌，搅拌时间为1～120min，搅拌速率为1000～3000r/min。

7.根据权利要求书1所述的制备双MOF/生物质基多功能复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述加热温度为40～220℃，反应时间为1～72h。

8.根据权利要求书1所述的制备双MOF/生物质基多功能复合材料的制备方法，其特征在于，根据权利要求书1所述的制备双MOF/生物质基多功能复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述洗涤用剂为N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、去离子水等，洗涤1～6次；所述洗涤后干燥温度为40～125℃，干燥时间为1～60h。

9.根据权利要求书1所述的制备双MOF/生物质基多功能复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述前驱体溶液包括有机配体、金属盐、表面活性剂和溶剂，所述有机配体包括2-甲基咪唑、2-硝基咪唑、5-硝基咪唑，所述金属盐包括Zn、Co、Al和Ca等金属的氯盐、硝酸盐或硫酸盐，所述表面活性剂包括KH550、KH560和聚乙烯吡咯烷酮等，所述溶剂包括甲醇、N,N-二甲基甲酰胺和去离子水。

10.根据权利要求书1所述的制备双MOF/生物质基多功能复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述有机配体、金属盐、表面活性剂摩尔比为(12～1)：1:(0.01～1)，溶剂为1～200mL。

11.根据权利要求书1所述的制备双MOF/生物质基多功能复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述洗涤用剂为N,N-二甲基甲酰胺、去离子水、甲醇；所述搅拌时间为1～72h，搅拌转速为1000～3000r/min，洗涤后干燥温度为40～125℃，干燥时间为1～60h。