[发明专利]一种多孔金属与有机框架化合物的复合化方法及其应用

摘要

本发明涉及一种多孔金属与有机框架化合物的复合化方法，包括如下步骤S1多孔金属界面活化；S2制备MOF‑Y；S3将步骤S1中所活化后的多孔金属钛及Ni‑Co‑Mn三元合金与MOF‑Y进行化学结合从而复合化；S4对复合材料进行表征。本发明还提供了一种多孔金属与有机框架化合物的复合化方法所制备的材料，在氢气吸附中的应用。本发明的优点体现在通过本发明，获得制备MOFs与多孔金属钛以及Ni‑Co‑Mn三元合金复合材料的新技术、新思路，得到在氢气吸附方面具广泛应用前景的新型复合材料，对加速MOFs材料进一步的实际应用有很好的推动作用，同时也为储氢技术提供重要的材料支撑，因此，本发明具有重要的实用价值。

主权项

一种多孔金属与有机框架化合物的复合化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1多孔金属界面活化：将具有储氢性能的多孔金属钛以及Ni‑Co‑Mn三元合金酸处理，使表面的氧化膜出去，金属裸露出来，金属表面形成活化层；S2MOF‑Y材料制备：准确称量质量份数0.018份的2,4‑二(3，5‑苯甲二酸)‑苯甲酸和0.030份的Zn(NO3)2·6H2O，溶解于N,N‑二甲基甲酰胺与水的混合溶剂中搅拌均匀，封装入带聚四氟乙烯内衬的反应釜中，加热至105℃恒温72h,然后以5℃的降温速率降至室温,经N,N‑二甲基甲酰胺溶剂洗涤，在室温环境下干燥得到无色块状晶体,产率为72.6％；S3将步骤S1中所活化后的多孔金属钛及Ni‑Co‑Mn三元合金与MOF‑Y进行化学结合从而复合化，即在MOF‑Y生成的反应釜中加入适量多孔金属钛及Ni‑Co‑Mn三元合金，进行溶剂热反应，使MOF‑Y可以直接生长在多孔金属钛及Ni‑Co‑Mn三元合金的孔洞界面上；S4对复合材料进行表征，通过包括但不限于扫描电镜、透射电镜、粉末X‑射线衍射、红外光谱、差热分析的手段对复合多孔材料的形貌、热解特性进行表征，通过气体吸附分析手段和分析方法确定复合多孔材料氢气吸附性能；所述步骤S1中多孔钛用0.1mol/L的氢氟酸处理15分钟，Ni‑Co‑Mn三元合金用0.2mol/L盐酸处理20分钟；所述步骤S2中N,N‑二甲基甲酰胺与水的混合溶剂中，N,N‑二甲基甲酰胺与水的体积比为3:1；所述步骤S3中加入多孔金属的份数为0.015份；所述步骤S4中分析方法包括利用Micromeritics ASAP 2020M比表面吸附仪研究复合材料对氢气的吸附性能。