一种制备基于金属有机骨架材料的可常温降解甲醛过滤膜的方法技术

本发明专利技术的制备基于金属有机骨架材料的可常温降解甲醛的过滤膜合成方法所述方法具体为：通过水热方法合成不同金属有机骨架材料，将所得金属有机骨架材料洗涤烘干活化后，用不同浓度的碳酸钠溶液进行蚀刻处理，处理后的固体分散在不同浓度的含有Pt的前驱体溶液中搅拌，再经过H

【技术实现步骤摘要】
一种制备基于金属有机骨架材料的可常温降解甲醛过滤膜的方法
本专利技术属于催化领域；具体涉及基于金属有机骨架材料的可常温降解甲醛的过滤膜催化领域。
技术介绍
金属有机骨架材料(MOFs)作为一种新型的多孔聚合物材料，是由金属离子或者金属团簇与有机配体连接起来形成一维、二维或者三维网状结构，因此兼具无机和有机材料的优点；由于具有较高的孔隙率，有序的开放孔道，结构的多样性以及官能团的可调控性，金属有机骨架材料在气体储存与分离、催化、传感、药物释放等领域都发挥着极其重要的作用；近些年来，MOFs在污染物降解、空气净化领域也逐渐受到关注；同时，铂基贵金属作为一种广泛使用的高效催化剂，在催化领域具有非常重要的地位；然而由于铂基贵金属本身成本高，存在团聚失活以及易被毒化的问题，使得其在催化领域的发展受到了极大的限制；因此，利用MOF材料高效分散铂基贵金属、降低催化剂成本是个亟待解决的问题；为了解决MOFs本身催化性能较差的问题，需要对MOFs进行进一步的处理；根据目前报道的不同的处理方法，可以将基于MOFs的催化反应材料分为三种；第一种是不经处理的MOFs晶体材料，利用MOFs结构内存在的开放活性位点进行催化反应；第二种是将MOFs分解得到金属或金属氧化物，利用金属或金属氧化物的活性位点进行催化；第三种是将MOFs直接复合其他具有催化活性的材料，将MOFs作为载体合成制备催化剂；然而由于得到的催化剂催化活性太低、寿命太短、成本太高，以上三种方法都未能真正解决MOFs用于催化降解污染物方面的问题。专利
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种MOFs经蚀刻后可高效分散贵金属，在保证催化剂具有较高催化活性的同时，降低贵金属的含量，从而降低催化剂的成本；技术方案：采用金属有机骨架(MOFs)材料作为载体，复合铂金属在室温宽湿度环境下进行甲醛的降解；本专利技术涉及到的金属有机骨架材料中，涉及到的金属盐包括：Zn、Cu、Co、Al、Fe、Mg、Ti、Zr、Ni、Cr、Mn、V中的至少一种；涉及到的有机配体包括：咪唑、2-甲基咪唑、对苯二甲酸、均苯三甲酸、2-羟基对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、2,5-二羟基对苯二甲酸、2,5-二氨基对苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、2,5-二甲基对苯二甲酸、富马酸中的至少一种；一种制备基于金属有机骨架材料的极低铂含量的可常温高效降解甲醛的过滤膜的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：1、Zn-MOF-1合成方法取ZnO和放入到球磨罐中，加入EtOH球磨，取出白色固体，用EtOH洗涤，得到Zn-MOF-1；2、Zn-MOF-2合成方法取Zn(NO3)2·6H2O和NH2-BDC，溶解到N,N-二甲基甲酰胺中，100-150℃反应10-24小时，用DMF洗涤，真空烘干得到Zn-MOF-2；3、Zr-MOF-1合成方法取ZrCl4(四氯化锆)加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在搅拌溶解过程中逐渐加入浓盐酸，得到溶液A；取NH2-BDC加入到DMF中，得到溶液B；边搅拌边将溶液B加入到溶液A中，之后将该溶液在80-150℃下反应10-24小时，用DMF洗涤，真空干燥，得到Zr-MOF-1；4、Zr-MOF-2合成方法取ZrCl4加入到N,N-二甲基甲酰胺中，然后在搅拌溶解过程中逐渐加入浓盐酸，得到溶液A；取BDC加入到DMF中，得到溶液B；边搅拌边将溶液B加入到溶液A中，之后将该溶液在80-150℃下反应10-24小时，用DMF洗涤，真空干燥，得到Zr-MOF-2；5、Cu-MOF-1合成方法取H2BTC加入到体积比为1:1:1的DMF/EtOH/H2O混合溶剂中，得到溶液A；取Cu(OAc)2·H2O加入到体积比为1:1:1的DMF/EtOH/H2O混合溶剂中，得到溶液B；边搅拌边将溶液B与溶液A混合，之后加入三乙胺，25-150℃搅拌2-23小时、过滤所得沉淀，用DMF洗涤沉淀，之后浸泡在CH2Cl2，过滤沉淀，85℃条件下真空干燥，得到Cu-MOF-1；6、Mg-MOF-1合成方法取Mg(NO3)2·6H2O和2,5-羟基对苯二甲酸，溶解到N,N-二甲基甲酰胺、EtOH和H2O的混合溶剂中，120-150℃反应10-24小时，用DMF洗涤后，再用MeOH(甲醇)洗涤，将沉淀物浸泡在MeOH中，过滤沉淀，85℃真空烘干，得到Mg-MOF-1；7、Zn-MOF-3合成方法取Zn(NO3)2·6H2O和2,5-羟基对苯二甲酸，溶解到N,N-二甲基甲酰胺、EtOH和H2O的混合溶剂中，120-150℃反应10-26小时，用DMF洗涤，再用MeOH洗涤，接着将沉淀物浸泡在MeOH(甲醇)中过滤沉淀，85℃条件下真空烘干，得到Zn-MOF-3；8、Cu-MOF-2合成方法取Cu(NO3)2·6H2O和2,5-羟基对苯二甲酸，溶解到N,N-二甲基甲酰胺、EtOH和H2O的混合溶剂中，120-150℃反应10-26小时，用DMF洗涤，再用MeOH洗涤，接着将沉淀物浸泡在MeOH(甲醇)中过滤沉淀，85℃条件下真空烘干，得到Cu-MOF-2；9、Co-MOF-1合成方法取Co(NO3)2·6H2O和2,5-羟基对苯二甲酸，溶解到N,N-二甲基甲酰胺、EtOH和H2O的混合溶剂中，120-150℃反应10-24小时，用DMF洗涤，再用MeOH洗涤，接着将沉淀物浸泡在MeOH(甲醇)中过滤沉淀，85℃条件下真空烘干，得到Co-MOF-1；10、Al-MOF-1合成方法富马酸、NaOH溶液、水配成溶液A，九水硝酸铝、水配成溶液B，A倒入B中，60-150℃搅拌5-10小时得到Al-MOF-1；11、Al-MOF-2合成方法采Al(NO3)3·9H2O、均苯三甲酸溶解在水中；将溶液转移至特氟龙反应釜中，加入硝酸；将反应釜放置在180-210℃烘箱中反应10-24小时，将沉淀用水洗，干燥得到粉末Al-MOF-2；12、Al-MOF-3合成方法将AlCl3·6H2O溶解在甲醇中，将配体2-羟基对苯二甲酸溶解在甲醇中，将两种水溶液混合，120-150℃下反应5-10小时，离心得到白色沉淀，用DMF和水洗涤，在甲醇中浸泡，离心分离并在真空环境下60℃烘干,得到所述的Al-MOF-3；13、MOF材料蚀刻将(1)-(12)所得到的不同MOF材料在真空环境下100-180℃活化2-24小时，取出后分散在碱性溶液中，持续搅拌2-72小时后，离心洗涤，在真空环境下60-120℃烘干，得到蚀刻后的MOF，命名为蚀刻MOF；14、蚀刻MOF担载铂以上述材料蚀刻MOF材料在真空环境下100-180℃活化2-24小时，取出后分散含有金属Pt的溶液中，持续搅拌2-72小时后，离心水洗；将所得粉末用硼氢化钠溶液或氢气还原后，在真空环境下60℃烘干,得到负载不同含量Pt的MOF材料，即nwt％Pt@MOF；15、过滤膜的制备...

【技术保护点】
1.一种制备基于金属有机骨架材料的极低铂含量的可常温高效降解甲醛的过滤膜的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：/n(1)Zn-MOF-1合成方法/n取ZnO和放入到球磨罐中，加入EtOH球磨，取出白色固体，用EtOH洗涤，得到Zn-MOF-1；/n(2)Zn-MOF-2合成方法/n取Zn(NO

【技术特征摘要】
1.一种制备基于金属有机骨架材料的极低铂含量的可常温高效降解甲醛的过滤膜的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
(1)Zn-MOF-1合成方法
取ZnO和放入到球磨罐中，加入EtOH球磨，取出白色固体，用EtOH洗涤，得到Zn-MOF-1；
(2)Zn-MOF-2合成方法
取Zn(NO3)2·6H2O和NH2-BDC，溶解到N,N-二甲基甲酰胺中，100-150℃反应10-24小时，用DMF洗涤，真空烘干得到Zn-MOF-2；
(3)Zr-MOF-1合成方法
取ZrCl4(四氯化锆)加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在搅拌溶解过程中逐渐加入浓盐酸，得到溶液A；取NH2-BDC加入到DMF中，得到溶液B；边搅拌边将溶液B加入到溶液A中，之后将该溶液在80-150℃下反应10-24小时，用DMF洗涤，真空干燥，得到Zr-MOF-1；
(4)Zr-MOF-2合成方法
取ZrCl4加入到N,N-二甲基甲酰胺中，然后在搅拌溶解过程中逐渐加入浓盐酸，得到溶液A；取BDC加入到DMF中，得到溶液B；边搅拌边将溶液B加入到溶液A中，之后将该溶液在80-150℃下反应10-24小时，用DMF洗涤，真空干燥，得到Zr-MOF-2；
(5)Cu-MOF-1合成方法
取H2BTC加入到体积比为1:1:1的DMF/EtOH/H2O混合溶剂中，得到溶液A；取Cu(OAc)2·H2O加入到体积比为1:1:1的DMF/EtOH/H2O混合溶剂中，得到溶液B；边搅拌边将溶液B与溶液A混合，之后加入三乙胺，25-150℃搅拌2-24小时、过滤所得沉淀，用DMF洗涤沉淀，之后浸泡在CH2Cl2，过滤沉淀，85℃条件下真空干燥，得到Cu-MOF-1；
(6)Mg-MOF-1合成方法
取Mg(NO3)2·6H2O和2,5-羟基对苯二甲酸，溶解到N,N-二甲基甲酰胺、EtOH和H2O的混合溶剂中，100-150℃反应10-26小时，用DMF洗涤后，再用MeOH(甲醇)洗涤，将沉淀物浸泡在MeOH中，过滤沉淀，85℃真空烘干，得到Mg-MOF-1；
(7)Zn-MOF-3合成方法
取Zn(NO3)2·6H2O和2,5-羟基对苯二甲酸，溶解到N,N-二甲基甲酰胺、EtOH和H2O的混合溶剂中，100-150℃反应10-26小时，用DMF洗涤，再用MeOH洗涤，接着将沉淀物浸泡在MeOH(甲醇)中过滤沉淀，85℃条件下真空烘干，得到Zn-MOF-3；
(8)Cu-MOF-2合成方法
取Cu(NO3)2·6H2O和2,5-羟基对苯二甲酸，溶解到N,N-二甲基甲酰胺、EtOH和H2O的混合溶剂中，100-150℃反应10-26小时，用DMF洗涤，再用MeOH洗涤，接着将沉淀物浸泡在MeOH(甲醇)中过滤沉淀，85℃条件下真空烘干，得到Cu-MOF-2；
(9)Co-MOF-1合成方法
取Co(NO3)2·6H2O和2,5-羟基对苯二甲酸，溶解到N,N-二甲基甲酰胺、EtOH和H2O...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁佰锁，王博宇，韩若丹，
申请(专利权)人：理工清科北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11