[发明专利]一种基于微流控技术合成金属有机骨架材料的方法

摘要

本发明涉及一种基于微流控技术合成金属有机骨架材料(MOFs)的方法，本发明人首先搭建简易共聚焦微液滴发生装置，然后配制内相反应液和外相反应液，通过该微液滴发生装置，在PTFE管内形成稳定均匀的W/O微液滴，并在内外两相界面处实现MOFs纳米粒子的合成。本方法的优点在于液滴体积小，比表面积大，传质传热速度快，液滴之间互不干扰，体系稳定，易于获得均一性、分散性较好的产物，并且产率高、重现性好，具有可放大工业化的潜力。

主权项

一种基于微流控技术合成金属有机骨架材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)搭建共聚焦微液滴发生装置：所述共聚焦微液滴发生装置包括第一注射器、第二注射器、T型连接器、PDMS改性PTFE毛细管、恒温水浴槽和收集罐，T型连接器包括第一端口、第二端口和第三端口，第二端口和第三端口同轴；所述共聚焦微液滴发生装置还包括一根不锈钢毛细管，其置于T型连接器第二端口和第三端口形成的通道中心，并且不锈钢毛细管的一端从第二端口伸出，与第二注射器连接，T型连接器的第二端口密封；第一注射器与第一端口连接，第三端口与PDMS改性PTFE毛细管的一端连接，PDMS改性PTFE毛细管的另一端与收集罐连接；PDMS改性PTFE毛细管置于恒温水浴槽内；(2)配制内相反应液和外相反应液：内相反应液为Zn(NO3)2·6H2O或Co(NO3)2·6H2O的水溶液，外相反应液为2‑甲基咪唑或咪唑‑2‑甲醛的正辛醇溶液；(3)微流控合成MOFs：开启与第二注射器相连的注射泵，内相反应液通过第二注射器连续注入，驱动内相反应液向不锈钢毛细管内流动，待内相载液流动稳定后，开启与第一注射器相连的注射泵，将外相反应液通过第一注射器注入，驱动外相反应液向T型连接器内流动，不锈钢毛细管端口处流出的内相，被轴向包围的外相剪切断，并在外相反应液的推动下，形成微液滴，然后在恒温水浴槽内的PDMS改性PTFE毛细管中合成MOFs晶体，最后进入收集罐；所述PDMS改性PTFE毛细管制备方法：将PDMS的正庚烷溶液在85‑95℃下搅拌3‑5h，冷却至室温后，注入PTFE毛细管中，将PTFE毛细管一端密封，然后水平置于35‑40℃的真空烘箱内3‑5h，再转移至普通烘箱内固化，即得。