專利名稱：氫氧化物納米線和有機配體在常溫下快速制備金屬有機框架物薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微孔薄膜的制備方法，尤其涉及一種氫氧化物納米線和有機配體在常溫下快速制備金屬有機框架物薄膜的方法。
背景技術(shù)：
金屬有機框架物薄膜由于其具有高的孔隙率和好的化學(xué)穩(wěn)定性，在吸附分離、催化反應(yīng)、藥物載體和光學(xué)材料等許多領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。目前金屬有機框架物薄膜的制備方法有很多，其中有比較傳統(tǒng)的溶劑熱法、逐層生長法，以及溶膠凝膠法、膠體沉積法以及比較新穎的微波合成法、電化學(xué)合成法等。但是這些方法還是存在著許多弊端首先，這些方法都需要在120°C及以上的環(huán)境中進行，而不能在室溫中進行；其次，這些方法的生產(chǎn)周期較長，一般為2到7天不等；再次，這些方法的生產(chǎn)成本較高，很難大面積生產(chǎn)機應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氫氧化物納米線和有機配體在常溫下快速制備金屬有機框架物薄膜的方法。一種氫氧化物納米線和有機配體在常溫下快速制備金屬有機框架物薄膜的方法的步驟如下
1)在磁力攪拌下，將1.4 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸銅、硝酸鋅或硝酸鎘水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng)容器密封，24小時之后，獲得氫氧化銅、氫氧化鋅或氫氧化鎘納米線溶液，將 納米線溶液10 25 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層300 600nm厚的納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔徑200 nm,孔隙率25 50% ；
2)將納米線層加入到含有10 20ml濃度為10禮，溶劑為乙醇、辛醇或N，N-二甲基甲酰胺的均苯三酸溶液中常溫下反應(yīng)30分鐘，得到600納米 2 ii m厚的金屬有機框架物薄膜。另一種氫氧化物納米線和有機配體在常溫下快速制備金屬有機框架物薄膜的方法的步驟如下
1)在磁力攪拌下，將1.4 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸銅、硝酸鋅或硝酸鎘水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng)容器密封，24小時之后，獲得氫氧化銅、氫氧化鋅或氫氧化鎘納米線溶液，將納米線溶液10 25 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層300 600nm厚的納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔徑200 nm,孔隙率25 50% ；
2)將納米線層加入到含有10 20ml濃度為10mM，溶劑為辛醇或N，N-二甲基甲酰胺的對苯二酸溶液中，常溫下反應(yīng)30分鐘，得到600納米 2 iim厚的金屬有機框架物薄膜。
另一種氫氧化物納米線和有機配體在常溫下快速制備金屬有機框架物薄膜的方法的步驟如下
1)在磁力攪拌下，將1.4 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸銅、硝酸鋅或硝酸鎘水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng)容器密封，24小時之后，獲得氫氧化銅、氫氧化鋅或氫氧化鎘納米線溶液，將納米線溶液10 25 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層300 600nm厚的納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔徑200 nm,孔隙率25 50% ；
2)將所得的納米線層加入到含有10 20ml濃度為10mM，溶劑為辛醇或N，N-二甲基甲酰胺的2-葵基-對苯二酸溶液中，常溫下反應(yīng)30分鐘，得到600 nm 2 ii m厚的金屬有機框架物薄膜。本發(fā)明通過過濾納米線與有機配體在常溫下反應(yīng)生成一層致密的金屬有機框架物薄膜。該法制備薄膜的成本低，操作簡單，制備迅速，能夠在室溫下反應(yīng)并且穩(wěn)定存在，可重復(fù)性強，便于大規(guī)模推廣，擴大了金屬有機框架物薄膜的應(yīng)用范圍。


圖1是金屬氫氧化銅納米線與有機配體制備金屬有機框架物薄膜流程 圖2是氫氧化銅納米線與均苯三酸在乙醇溶劑中形成的金屬有機框架物薄膜的表面SEM照片；
圖3是氫氧化銅納米線與均苯三酸在辛醇溶劑中形成的金屬有機框架物薄膜的表面SEM照片；
圖4是氫氧化銅納米線與均苯三酸 在辛醇溶劑中形成的金屬有機框架物薄膜的斷面SEM照片。
具體實施例方式一種氫氧化物納米線和有機配體在常溫下快速制備金屬有機框架物薄膜的方法的步驟如下
1)在磁力攪拌下，將1.4 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸銅、硝酸鋅或硝酸鎘水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng)容器密封，24小時之后，獲得氫氧化銅、氫氧化鋅或氫氧化鎘納米線溶液，將納米線溶液10 25 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層300 600nm厚的納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔徑200 nm,孔隙率25 50% ；
2)將納米線層加入到含有10 20ml濃度為10禮，溶劑為乙醇、辛醇或N，N-二甲基甲酰胺的均苯三酸溶液中，常溫下反應(yīng)30分鐘，得到600納米 2 U m厚的金屬有機框架物薄膜。另一種氫氧化物納米線和有機配體在常溫下快速制備金屬有機框架物薄膜的方法的步驟如下
I)在磁力攪拌下，將1. 4 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸銅、硝酸鋅或硝酸鎘水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng)容器密封，24小時之后，獲得氫氧化銅、氫氧化鋅或氫氧化鎘納米線溶液，將納米線溶液10 25 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層300 600nm厚的納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔徑200 nm,孔隙率25 50% ；
2)將納米線層加入到含有10 20ml濃度為10mM，溶劑為辛醇或N，N-二甲基甲酰胺的對苯二酸溶液中，常溫下反應(yīng)30分鐘，得到600納米 2 iim厚的金屬有機框架物薄膜。另一種氫氧化物納米線和有機配體在常溫下快速制備金屬有機框架物薄膜的方法的步驟如下
1)在磁力攪拌下，將1.4 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸銅、硝酸鋅或硝酸鎘水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng)容器密封，24小時之后，獲得氫氧化銅、氫氧化鋅或氫氧化鎘納米線溶液，將納米線溶液10 25 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層300 600nm厚的納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔徑200 nm,孔隙率25 50% ；
2)將所得的納米線層加入到含有10 20ml濃度為10mM，溶劑為辛醇或者N，N-二甲基甲酰胺的2-葵基-對苯二酸溶液中，常溫下反應(yīng)30分鐘，得到600 2 ii m厚的金屬有機框架物薄膜。以下結(jié)合實例進一步說明本發(fā)明。實施例1
1)在磁力攪拌下，將1. 4 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸銅水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng) 容器密封，24小時之后，獲得氫氧化銅納米線溶液，將氫氧化銅納米線溶液30 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層300nm厚的濾層作為納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔徑200 nm,孔隙率25 50% ；
2)將所得的納米線層加入到含有IOml濃度為10mM，溶劑為乙醇的均苯三酸溶液中，常溫下反應(yīng)30分鐘，得到600nm左右厚的金屬有機框架物薄膜；見圖2。實施例2
1)在磁力攪拌下，將1.4 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸銅水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng)容器密封，24小時之后，獲得氫氧化銅納米線溶液，將氫氧化銅納米線溶液60 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層600nm厚的濾層作為納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔徑200 nm,孔隙率25 50% ；
2)將所得的納米線層加入到含有20ml濃度為10mM，溶劑為乙醇的均苯三酸溶液中，常溫下反應(yīng)30分鐘，得到3 u m厚的金屬有機框架物薄膜；見圖3。實施例3
1)在磁力攪拌下，將1.4 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸銅水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng)容器密封，24小時之后，獲得氫氧化銅納米線溶液，將氫氧化銅納米線溶液60 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層600nm厚的濾層作為納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔徑200 nm,孔隙率25 50% ；
2)將所得的納米線層加入到含有20ml濃度為IOmM,溶劑為辛醇的均苯三酸溶液中，常溫下反應(yīng)30分鐘，得到2 u m厚的金屬有機框架物薄膜；見圖4。實施例4
I)在磁力攪拌下，將1. 4 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸銅水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng)容器密封，24小時之后，獲得氫氧化銅納米線溶液，將氫氧化銅納米線溶液60 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層600nm厚的濾層作為納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔徑200 nm,孔隙率25 50% ；
2)將所得的納米線層加入到含有20ml濃度為10mM，溶劑為N，N- 二甲基甲酰胺的對苯二酸溶液中，常溫下反應(yīng)30分鐘，得到2 厚的金屬有機框架物薄膜。實施例5
1)在磁力攪拌下，將1.4 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸銅水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng)容器密封，24小時之后，獲得氫氧化銅納米線溶液，將氫氧化銅納米線溶液60 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層600nm厚的濾層作為納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔徑200 nm,孔隙率25 50% ；
2)將所得的納米線層加入到含有20ml濃度為10mM，溶劑為N，N-二甲基甲酰胺的2-葵基-對苯二酸溶液中，常溫下反應(yīng)30分鐘，得到2 iim厚的金屬有機框架物薄膜。實施例6
1)在磁力攪拌下，將2.4 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸鋅水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng)容器密封，30分鐘后，獲得氫氧化鋅納米線溶液，將氫氧化鋅納米線溶液60 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層600nm厚的濾層作為納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔徑200 nm,孔隙率25 50% ；
2)將所得的納米線層加入到含有20ml濃度為10mM，溶劑為N，N-二甲基甲酰胺的均苯三酸溶液中，常溫下反應(yīng)30分鐘，得到2 iim厚的金屬有機框架物薄膜。實施例7
1)在磁力攪拌下，將1.6 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸鎘水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng)容器密封，30分鐘后，獲得氫氧化鎘納米線溶液，將氫氧化鎘納米線溶液60 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層600nm厚的濾層作為納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔 徑200 nm,孔隙率25 50% ；
2)將所得的納米線層加入到含有20ml濃度為10mM，溶劑為N，N-二甲基甲酰胺的均苯三酸溶液中，常溫下反應(yīng)30分鐘，得到2 iim厚的金屬有機框架物薄膜。
權(quán)利要求
1.一種氫氧化物納米線和有機配體在常溫下快速制備金屬有機框架物薄膜的方法，其特征是它的步驟如下 1)在磁力攪拌下，將1.4 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸銅、硝酸鋅或硝酸鎘水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng)容器密封，24小時之后，獲得氫氧化銅、氫氧化鋅或氫氧化鎘納米線溶液，將納米線溶液10 25 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層300 600nm厚的納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔徑200 nm,孔隙率25 50% ； 2)將納米線層加入到含有10 20ml濃度為10禮，溶劑為乙醇、辛醇或N，N-二甲基甲酰胺的均苯三酸溶液中，常溫下反應(yīng)30分鐘，得到600納米 2 u m厚的金屬有機框架物薄膜。
2.一種氫氧化物納米線和有機配體在常溫下快速制備金屬有機框架物薄膜的方法，其特征是它的步驟如下 1)在磁力攪拌下，將1.4 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸銅、硝酸鋅或硝酸鎘水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng)容器密封，24小時之后，獲得氫氧化銅、氫氧化鋅或氫氧化鎘納米線溶液，將納米線溶液10 25 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層300 600nm厚的納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔徑200 nm,孔隙率25 50% ； 2)將納米線層加入到含有10 20ml濃度為10mM，溶劑為辛醇或N，N-二甲基甲酰胺的對苯二酸溶液中，常溫下反應(yīng)30分鐘，得到600 nm 2iim厚的金屬有機框架物薄膜。
3.一種氫氧化物納米線和有機配體在常溫下快速制備金屬有機框架物薄膜的方法，其特征是它的步驟如下 1)在磁力攪拌下，將1.4 mM乙醇胺水溶液加入同體積4 mM硝酸銅、硝酸鋅或硝酸鎘水溶液中，I分鐘后，調(diào)慢攪拌速度，并將反應(yīng)容器密封，24小時之后，獲得氫氧化銅、氫氧化鋅或氫氧化鎘納米線溶液，將納米線溶液10 25 ml直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層300 600nm厚的納米線層，多孔氧化鋁膜的直徑為2. 5 cm,孔徑200 nm,孔隙率`25 50% ； 2)將所得的納米線層加入到含有10 20ml濃度為10mM，溶劑為辛醇或者N，N-二甲基甲酰胺的2-葵基-對苯二酸溶液中，常溫下反應(yīng)30分鐘，得到600 nm 2 ii m厚的金屬有機框架物薄膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氫氧化物納米線和有機配體在常溫下快速制備金屬有機框架物薄膜的方法。它的步驟如下1)在磁力攪拌下，將乙醇胺水溶液加入同體積硝酸銅、硝酸鋅或硝酸鎘水溶液中，調(diào)慢攪拌速度，獲得相應(yīng)的氫氧化銅、氫氧化鋅或氫氧化鎘納米線溶液，將納米線溶液直接過濾在多孔氧化鋁膜上形成一層納米線層；2)將納米線層加入到溶劑為乙醇，辛醇或N,N-二甲基甲酰胺的有機配體溶液中，在常溫下反應(yīng)30分鐘得到金屬有機框架物薄膜。本發(fā)明可以直接在多孔基底上常溫制備大面積致密薄膜，操作步驟簡單、成本低，環(huán)保，反應(yīng)剩余物易回收，制備出的薄膜能夠穩(wěn)定存在，此法擴大了金屬有機框架物薄膜的應(yīng)用范圍。
文檔編號C07F19/00GK103059066SQ201210518439
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者彭新生, 毛祎胤, 曹瑋, 李軍偉, 金賢達 申請人:浙江大學(xué)