[实用新型]一种通过微压变换提效MOFs材料疏水改性的装置

说明书

本实用新型提供一种通过微压变换提效MOFs材料疏水改性的装置，所述装置包括：筒体，为立式结构，所述筒体内部腔体上方设置有加热机构；加热架，所述加热架位于筒体内部腔体下方，所述加热架在竖直方向上设置有至少两个加热平台，即第一加热平台和第二加热平台，其中第一加热平台位于第二加热平台的上方，所述第一加热平台用于放置疏水改性剂，所述第二加热平台用于放置待改性MOFs材料。本实用新型基于上述装置，通过正负微压变换，尽可能保持MOFs具有与疏水改性前相似的比表面积和孔隙率，提高MOFs材料的实际应用之价值。

技术领域

本实用新型属于吸附催化剂制备技术领域，具体涉及一种通过微压变换提效MOFs材料疏水改性的装置。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

金属有机骨架(MOFs)是由金属离子或金属离子簇通过有机配体相互连接而成，具有巨大的比表面积、可设计的孔结构和易于化学调节等优点，一直处于材料科学研究的前沿。数不胜数的可用的有机配体和金属离子为不同的MOFs结构打开了无限的可能性，吸引了大量科学家的研究兴趣。目前，MOFs可用于特定领域的支架材料，巨大的比表面积(高达6000m²/g)和极高的孔隙率以及超低的固体密度，在气体吸附分离、贮存等方面具有优异的性能，在气体存储和分离、CO₂捕获、传感、催化、水收集和处理以及电池分离器等方面表现出极为广阔的应用前景。

MOFs材料由于配位键较弱，通常被认为在水存在的环境下易发生水解而造成骨架坍塌。在工业生产中很难做到绝对的无水，且很多反应过程中水是反应的副产物。MOFs对于水的不稳定性一直被认为是其在实际应用中的主要弱点。因此，如何提高MOFs材料的疏水性且同时不改变吸附、催化性能，将具有深远的实际意义。研究发现，通过对MOFs进行修饰，比如在MOFs表面覆盖疏水层，或者在配体中引入疏水基团等方法，均可以提高MOFs对水的稳定性。

通过涂层处理，在MOF表面形成一层保护性疏水层，以提高其水稳定性，同时保持其固有性质的方法，有利于降低MOFs对水的亲和力。这类疏水MOFs由于其在实际吸附和分离过程中的优秀潜力而受到越来越多的关注。但是，在疏水涂层改性MOFs处理过程中，疏水材料的可控涂敷尚存在技术难题，无法确定疏水材料是否已经全面涂覆到MOFs材料的表面及微孔结构中，有可能导致疏水材料填满MOFS的微孔结构造成材料比表面积的急剧降低。

发明内容

针对上述现有技术的不足，发明人经长期的技术与实践探索，提供一种通过微压变换提效MOFs材料疏水改性的装置。本实用新型设计了一种通过微压变换提效MOFs材料疏水改性的装置，从而实现MOFs材料表面疏水层后修饰，增强MOFs材料疏水性，并提高对水的稳定性，因此具有良好的实际应用之价值。

具体的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的第一个方面，提供一种通过微压变换提效MOFs材料疏水改性的装置，所述装置包括：筒体，为立式结构，所述筒体内部腔体上方设置有加热机构，从而在装置进行工作时，加热筒体内部空间。

所述加热机构可以是常用的电加热棒，进一步的，基于筒体内部空间大小和升温加热的快速与稳定，所述电加热棒可以设置为一个或多个，如1个，2个，3个，4个，或5个；在本实用新型的一个具体实施方式中，5个电加热棒可以嵌入筒体内部上方，并呈矩形分布设置(5个电加热棒分别在矩形四个顶点和对角线交点处)；为提高密封和隔热效果，所述电加热棒与筒体体壁连接处设置隔热橡胶塞。