一種氧化石墨烯-金屬有機(jī)骨架納米復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬有機(jī)骨架復(fù)合材料的制備方法，特別涉及一種經(jīng)鹽酸多巴胺修飾的氧化石墨烯-金屬有機(jī)骨架納米復(fù)合材料(G0@PDA@M0F-199)的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬有機(jī)骨架材料的合成方法有很多，常見(jiàn)的方法有水熱法、擴(kuò)散法、微波輔助法、室溫?cái)嚢璺?、超聲輔助法等等。
[0003]( I)水熱法
水熱法(又稱(chēng)熱液法)是指以水為溶劑，在密閉的條件下，通過(guò)高溫高壓使反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)，培養(yǎng)晶體的一種方法。到現(xiàn)在為止，水熱法的反應(yīng)方式以及不僅僅局限在以水為溶劑，在反應(yīng)時(shí)可能部分或者全部有機(jī)溶劑，即所說(shuō)的熱溶劑法。在水熱法條件下發(fā)生的結(jié)晶反應(yīng)，熱應(yīng)力小，合成的晶體具有很好的晶面，內(nèi)部缺陷少。因此，一般采用水熱法制備金屬有機(jī)骨架材料。
[0004](2)擴(kuò)散法
擴(kuò)散法就是使兩種不同形態(tài)的物質(zhì)相互接觸，然后在兩種物質(zhì)界面處會(huì)緩慢結(jié)晶而生成產(chǎn)物的過(guò)程。這種方法比較溫和，容易合成較大顆粒的晶體，但是通常所用的時(shí)間都比較長(zhǎng)，因此在某些方面受到了一些限制。
[0005](3)微波輔助法
微波輔助法是一種被認(rèn)為短時(shí)高效的合成方法，通常就是在高頻微波的作用下，使得帶電的顆粒以很高的速度相互撞擊，然后生成產(chǎn)物的過(guò)程。由于微波的頻率很高，因此一般反應(yīng)都是發(fā)生在瞬間，溫度梯度很低，并且可以有選擇性的加熱反應(yīng)物，能量利用率很高。
[0006](4)室溫?cái)嚢璺?br> 室溫?cái)嚢璺ㄒ彩强焖俸铣山饘儆袡C(jī)骨架材料的一種方法，而且操作方便，設(shè)備簡(jiǎn)單只要將反應(yīng)物溶解在特定的溶劑中，室溫或者加熱的條件下即可，當(dāng)然還可以在體系中添加去質(zhì)子劑來(lái)加速反應(yīng)的進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的，是提供一種氧化石墨烯-金屬有機(jī)骨架納米復(fù)合材料(G00PDA0M0F-199)的制備方法。本方法能制備出經(jīng)鹽酸多巴胺修飾的氧化石墨烯-金屬有機(jī)骨架納米復(fù)合材料(G00PDA0M0F-199)，且復(fù)合材料粒徑處于納米級(jí)別，顆粒均勻，吸收性能好。
[0008]采用的技術(shù)方案:
一種氧化石墨烯-金屬有機(jī)骨架納米復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
第一步:G0@PDA的制備:
(1)取鹽酸多巴胺、氧化石墨烯和三(羥甲基)氨基甲烷，鹽酸多巴胺、氧化石墨烯和三(羥甲基)氨基甲烷的質(zhì)量比為2: 1:6.1，備用；
(2)按照上述三(羥甲基)氨基甲烷的質(zhì)量配制pH=8.5的Tris緩沖溶液，備用； (3)混合鹽酸多巴胺、氧化石墨烯和Tris緩沖溶液，混合物用超聲波分散(20kz, lOmin)，分散均勻后進(jìn)行24小時(shí)的磁力攪拌，將產(chǎn)物用去離子水洗滌抽濾后，烘干，得GOOPDA，備用；
第二步:GO@PDA@MOF-199 的制備:
(1)、備料:
1，3，5-均苯甲酸、一水合醋酸銅和GOOPDA的質(zhì)量比為5: 8.6: 3，N，N-二甲基甲酰胺、乙醇、去離子水和三乙胺的體積比為80:80:120:1 ;其中I，3，5-均苯甲酸和N，N- 二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為1:64，
(2)、先將1，3，5-均苯甲酸溶液溶于N，N-二甲基甲酰胺和乙醇混合溶液中，再分別將一水合醋酸銅和步驟I制備的GOOPDA溶于水中，最后將三種溶液混合；
(3)、向混合溶液中加入三乙胺，在室溫下攪拌3小時(shí)；
(4)、攪拌結(jié)束后，將反應(yīng)產(chǎn)物用N，N-二甲基甲酰胺洗滌，抽濾后烘干，即得。
[0009]其優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，成本低，所制備的G0@PDA@M0F-199納米復(fù)合材料粒徑處于納米級(jí)另IJ，顆粒均勻，分散性好，吸附能力強(qiáng)。制備的時(shí)候不會(huì)造成環(huán)境污染，對(duì)操作人員的健康無(wú)害。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例一
一種氧化石墨烯-金屬有機(jī)骨架納米復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
第一步:G0@PDA的制備:
首先，將20mg鹽酸多巴胺溶于1mL Tris緩沖溶液中，溶解后加入1mg氧化石墨烯(G0)，進(jìn)行超聲分散，待分散均勻后連續(xù)室溫下24小時(shí)的磁力攪拌。攪拌結(jié)束后用去離子水進(jìn)行徹底洗滌抽濾，再烘干，最后收集制備的GOOPDA備用。
[0011]第二步:G0@PDA@M0F-199的制備:
將1，3，5-均苯甲酸250mg溶解于40mL體積比為1:1的N，N- 二甲基甲酰胺和乙醇溶液中。再將一水合醋酸銅C4H6CuO4 -H20430mg和步驟一制備的GOOPDA溶解于30mL的水中。將溶液混合后，在混合液中加入0.25mL三乙胺，室溫下攪拌3小時(shí)。攪拌結(jié)束后用N，N- 二甲基甲酰胺洗滌反應(yīng)所得產(chǎn)物，抽濾后烘干，即得。
[0012]實(shí)施例二
一種氧化石墨烯-金屬有機(jī)骨架納米復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
第一步:G0@PDA的制備:
首先，將20mg鹽酸多巴胺溶于1mL Tris緩沖溶液中，充分溶解后加入1mg氧化石墨烯(G0)，放入超聲波中進(jìn)行超聲分散，待分散均勻后連續(xù)室溫下24小時(shí)的磁力攪拌。攪拌結(jié)束后用去離子水進(jìn)行徹底洗滌抽濾，再烘干，最后收集備用。
[0013]第二步:G0@PDA@M0F-199的制備:
將1，3，5-均苯甲酸250mg溶解于40mL體積比為1:1的N，N- 二甲基甲酰胺和乙醇溶液中。再將一水合醋酸銅C4H6CuO4 -H20430mg溶解于20mL的水中。然后將0.15gG0iPDA溶于1mL水中，最后將三種溶液混合在混合液中加入0.25mL三乙胺，室溫下攪拌3小時(shí)。攪拌結(jié)束后用N，N- 二甲基甲酰胺洗滌反應(yīng)所得產(chǎn)物，抽濾后烘干，即得。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氧化石墨烯-金屬有機(jī)骨架納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)取鹽酸多巴胺、氧化石墨烯和三(羥甲基)氨基甲烷，鹽酸多巴胺、氧化石墨烯和三(羥甲基)氨基甲烷的質(zhì)量比為2: 1:6.1，備用； (2)按照上述三(羥甲基)氨基甲烷的質(zhì)量配制pH=8.5的Tris緩沖溶液，備用； (3)混合鹽酸多巴胺、氧化石墨烯和Tris緩沖溶液，混合物用超聲波分散(20kz, lOmin)，分散均勻后進(jìn)行24小時(shí)的磁力攪拌，將產(chǎn)物用去離子水洗滌抽濾后，烘干，得GOOPDA，備用； 第二步:GO@PDA@MOF-199 的制備: (1)、備料: 1，3，5-均苯甲酸、一水合醋酸銅和GOOPDA的質(zhì)量比為5: 8.6: 3，N，N-二甲基甲酰胺、乙醇、去離子水和三乙胺的體積比為80:80:120:1 ;其中I，3，5-均苯甲酸和N，N- 二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為1:64 ； (2)、先將1，3，5-均苯甲酸溶液溶于N，N-二甲基甲酰胺和乙醇混合溶液中，再分別將一水合醋酸銅和步驟I制備的GOOPDA溶于水中，最后將三種溶液混合； (3)、向混合溶液中加入三乙胺，在室溫下攪拌3小時(shí)； (4)、攪拌結(jié)束后，將反應(yīng)產(chǎn)物用N，N-二甲基甲酰胺洗滌，抽濾后烘干，即得。
【專(zhuān)利摘要】一種氧化石墨烯-金屬有機(jī)骨架納米復(fù)合材料的制備方法，是由鹽酸多巴胺、氧化石墨烯和Tris緩沖溶液制成GOPDA，再由GOPDA、1,3,5-均苯甲酸、一水合醋酸銅、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、去離子水和三乙胺，制備成GOPDAMOF-199。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，成本低，所制備的GOPDAMOF-199納米復(fù)合材料粒徑處于納米級(jí)別，顆粒均勻，分散性好，吸附能力強(qiáng)。制備的時(shí)候不會(huì)造成環(huán)境污染，對(duì)操作人員的健康無(wú)害。
【IPC分類(lèi)】B01J20/30, B01J20/22
【公開(kāi)號(hào)】CN105107462
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510446454
【發(fā)明人】唐祝興, 李菲菲, 王巧玲
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月28日