一种抗水性MOFs基材料的制备方法及其应用与流程

技术特征：
1.一种抗水性mofs基材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用溶胶凝胶法制备介孔mcfs材料；步骤2：以介孔mcfs材料为载体，负载零价纳米铁；步骤3：采用溶剂热合成法制备抗水性hkust-1/mcfs复合材料。2.根据权利要求1所述的一种抗水性mofs基材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：步骤101：将浓盐酸加入到p123的水溶液中，记为溶液a，加热搅拌；步骤102：在溶液a中加入均三甲基苯，记为溶液b，加热搅拌；步骤103：在溶液b中逐滴加入正硅酸乙酯，记为溶液c，加热搅拌；步骤104：将溶液c转移到聚四氟乙烯内衬的高压釜中，进行水热合成反应；步骤105：水热反应结束后，对步骤104中得到的产物进行离心洗涤干燥，煅烧后研磨备用。3.根据权利要求2所述的一种抗水性mofs基材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中p123、去离子水、浓盐酸、均三甲基苯与正硅酸乙酯的质量之比为1:30:6:0.5-1:2。4.根据权利要求2所述的一种抗水性mofs基材料的制备方法，其特征在于，所述步骤101中加热温度为40-60℃，加热搅拌时间为1-2h；步骤102中加热温度为40-60℃，加热搅拌时间为1-2h；步骤103中加热温度为40-60℃，加热搅拌时间为12-24h；所述步骤104中反应温度为100-120℃，反应时间为18-24h。5.根据权利要求1所述的一种抗水性mofs基材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：步骤201：配置硝酸铁水溶液；步骤202：采用等体积浸渍方式制备铁离子负载的mcfs材料；步骤203：采用氢气还原制备零价纳米铁负载的mcfs材料。6.根据权利要求5所述的一种抗水性mofs基材料的制备方法，其特征在于，所述步骤201中硝酸铁水溶液的浓度为0.4-0.6m；所述步骤203中还原温度为800-1000℃。7.根据权利要求1所述的一种抗水性mofs基材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：步骤301：将硝酸铜水合物溶于n,n-二甲基甲酰胺配置成溶液m；步骤302：将均苯三甲酸和零价纳米铁负载的mcfs材料溶于n,n-二甲基甲酰胺，配置成溶液n；步骤303：将步骤301中的溶液m加入到步骤302中的溶液n中，搅拌均匀后将其转移到高压反应釜中进行溶剂热反应；步骤304：待反应结束后，对步骤303得到的产物进行离心洗涤，真空干燥过夜，即得所述抗水性hkust-1/mcfs复合材料。8.根据权利要求7所述的一种抗水性mofs基材料的制备方法，其特征在于，所述步骤301中硝酸铜的质量为3-4.16g，n,n-二甲基甲酰胺的体积为36-48ml；步骤302中均苯三甲酸、零价纳米铁负载的mcfs材料的质量之比为1:0.05-0.1，n,n-二甲基甲酰胺的体积为36-48ml；所述步骤303中反应温度为100-120℃，反应时间为18-24h；步骤304中干燥温度为120-150℃。
9.如权利要求1-8任意一项所述的一种抗水性mofs基材料在co2吸附中的应用，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将吸附材料压片过筛，取20-40目备用；步骤2：吸附材料在常压氩气氛围中脱气处理；步骤3：吸附材料在常压下含有co2气体的氛围中吸附。10.根据权利要求9所述的一种抗水性mofs基材料在co2吸附中的应用，其特征在于，所述步骤2中的空速为3000-4000ml
·
h-1
，温度为120-200℃条件下脱气处理2-3h；所述步骤3中的空速为3000-4000ml
·
h-1
，温度为25-45℃条件下进行吸附2-3h。

技术总结
本发明涉及金属有机骨架材料领域，具体涉及一种抗水性MOFs基复合材料的制备方法及应用。本发明提供了一种抗水性MOFs基材料的制备方法，包括以下步骤：采用溶胶凝胶法制备介孔MCFs材料；以介孔MCFs材料为载体，负载零价纳米铁；采用溶剂热合成法制备抗水性HKUST-1/MCFs复合材料。本发明所制备的抗水性MOFs基复合材料具有很好的抗水性，能够将烟道气中水蒸气存在负面效应转化为正面效应。采用该类吸附材料能够减少环境污染、不腐蚀设备、易于回收利用，在CO2的吸附量方面具有明显的增强。本发明的抗水性MOFs基复合材料对设备要求低，再生方便，适用于工业化生产。适用于工业化生产。适用于工业化生产。


技术研发人员：李磊 赵海宏 李国强 李枫
受保护的技术使用者：中国科学院山西煤炭化学研究所
技术研发日：2021.10.28
技术公布日：2022/3/7