塞，針頭貫穿注射膠塞插入血清瓶內(nèi)，功能化的石英纖維前端穿過針頭且伸入金屬有機骨架化合物反應(yīng)液內(nèi)，所述針頭插入血清瓶內(nèi)的端部設(shè)有密封隔墊以保護石英纖維；血清瓶內(nèi)設(shè)有磁粒子，油浴鍋底部設(shè)置有集熱式恒溫加熱磁力攪拌器。
[0022]一種原位合成金屬有機骨架化合物涂層的方法，采用帶攪拌的油浴溶劑熱法合成。
[0023]具體步驟如下:
1)石英纖維的預(yù)處理
取一根長度為20 cm、內(nèi)徑為125 μπι的石英纖維，將前端3 cm部分浸入丙酮中10 min,剝除纖維表面的聚酰亞胺涂層，二次水洗三次，晾干；將裸露的石英部分浸入濃度為I M的氫氧化鈉溶液中活化I h，使表面產(chǎn)生大量的硅羥基，然后二次水洗三次，再浸入0.1 M的鹽酸溶液中半小時，除去殘余堿液，二次水洗，干燥備用；
2)石英纖維的羧基功能化
將預(yù)處理后的石英纖維浸于3-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中24小時，取出后在120°C溫度下干燥30分鐘，然后放入濃度為0.lg/mL的戊二酸酐乙醇溶液中浸泡6小時，以使石英纖維表面帶有大量羧基基團，最后用乙醇和水洗滌，干燥備用；
3)涂層反應(yīng)裝置的構(gòu)建
取一個血清瓶的黑色聚四氟乙烯瓶蓋，在蓋子中央打一個合適小孔，安放注射膠塞，取一個針頭穿過膠塞，將步驟2)處理好的石英纖維穿過針頭，在針尖部分安裝一個密封隔墊，在隔墊前端裸露羧基化的石英纖維；
4)石英纖維表面鍵和金屬有機骨架化合物
在血清瓶中放入20 mL %斧二甲基甲酰胺作為溶劑，將0.160 g四氯化鋯和0.114 g對苯二甲酸溶于溶劑中，再加入0.6mL乙酸；將步驟3)處理好的石英纖維放入血清瓶的反應(yīng)液中，800rpm磁力攪拌下在120°C油浴中反應(yīng)6小時，石英纖維表面鍵和了金屬有機骨架化合物涂層。
[0024]反應(yīng)容器是帶有黑色聚四氟乙烯蓋子的25mL血清瓶，蓋子上安放有白色注射膠塞。
[0025]所述的針頭是氣相色譜用5 μ L無死體積微量進樣器針頭。
[0026]密封隔墊的厚度為0.5cm，上半部分包裹針頭，下半部分包裹石英纖維。
[0027]鍵和在石英纖維表面的金屬有機骨架化合物涂層的厚度為25 μ m。
[0028]石英纖維前段距離血清瓶底部1.0cm0
[0029]密封隔墊下端距離反應(yīng)液面0.2cm。
[0030]制得的Ui0-66纖維涂層掃描電鏡如圖2、3所示。從圖中我們可以明顯地看出所制得涂層厚實、均勻，是由非常小的U1-66粒子堆積成的簇狀結(jié)構(gòu)，粒徑小而均勻。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項】
1.一種原位合成金屬有機骨架化合物涂層的方法，其特征在于:采用帶攪拌的油浴溶劑熱法合成金屬有機骨架化合物涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:具體步驟如下: 1)石英纖維的預(yù)處理 取一根長度為20 cm、內(nèi)徑為125 μπι的石英纖維，將前端3 cm部分浸入丙酮中10 min，剝除纖維表面的聚酰亞胺涂層，二次水洗三次，晾干；將裸露的石英部分浸入濃度為I M的氫氧化鈉溶液中活化I h，使表面產(chǎn)生大量的硅羥基，然后二次水洗三次，再浸入0.1 M的鹽酸溶液中半小時，除去殘余堿液，二次水洗，干燥備用； 2)石英纖維的羧基功能化 將預(yù)處理后的石英纖維浸于3-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中24小時，取出后在120°C溫度下干燥30分鐘，然后放入濃度為0.lg/mL的戊二酸酐乙醇溶液中浸泡6小時，以使石英纖維表面帶有大量羧基基團，最后用乙醇和水洗滌，干燥備用； 3)涂層反應(yīng)裝置的構(gòu)建 取一個血清瓶的黑色聚四氟乙烯瓶蓋，在蓋子中央打一個合適小孔，安放注射膠塞，取一個針頭穿過膠塞，將步驟2)處理好的石英纖維穿過針頭，在針尖部分安裝一個密封隔墊，在隔墊前端裸露羧基化的石英纖維； 4)石英纖維表面鍵和金屬有機骨架化合物 在血清瓶中放入A斧二甲基甲酰胺作為溶劑，將氯化鋯和有機配體以摩爾比為1:1溶于溶劑中，再加入乙酸；將步驟3)處理好的石英纖維放入血清瓶的反應(yīng)液中，800rpm磁力攪拌下在120-130°C油浴中反應(yīng)2-24小時，石英纖維表面鍵和了金屬有機骨架化合物涂層O
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:反應(yīng)容器是帶有黑色聚四氟乙烯蓋子的25mL血清瓶，蓋子上安放有白色注射膠塞。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:所述的針頭是氣相色譜用5μ L無死體積微量進樣器針頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:密封隔墊的厚度為0.3-1.0cm，上半部分包裹針頭，下半部分包裹石英纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:所述的有機配體為2-氨基對苯二甲酸、2-硝基對苯二甲酸、對苯二甲酸、均苯三甲酸、咪唑-2-甲醛、2-甲基咪唑中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:鍵和在石英纖維表面的金屬有機骨架化合物涂層的厚度為25 μπι。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:石英纖維前段距離血清瓶底部0.8-1.5cm0
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:密封隔墊下端距離反應(yīng)液面0.2cm。
10.一種原位合成金屬有機骨架化合物涂層的裝置，其特征在于:包括設(shè)置于油浴鍋內(nèi)的用于盛放金屬有機骨架化合物反應(yīng)液的血清瓶，所述血清瓶包括上端開口處的聚四氟乙烯蓋子，所述聚四氟乙烯蓋子設(shè)有開孔，孔內(nèi)嵌設(shè)有注射膠塞，針頭貫穿注射膠塞插入血清瓶內(nèi)，功能化的石英纖維前端穿過針頭且伸入金屬有機骨架化合物反應(yīng)液內(nèi)，所述針頭插入血清瓶內(nèi)的端部設(shè)有密封隔墊以保護石英纖維；血清瓶內(nèi)設(shè)有磁粒子，油浴鍋底部設(shè)置有集熱式恒溫加熱磁力攪拌器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種原位合成金屬有機骨架化合物涂層的方法及裝置，以血清瓶為反應(yīng)容器，使石英纖維表面羧基功能化，再放在金屬有機骨架材料的溶液中采用帶攪拌的油浴溶劑熱法合成金屬有機骨架化合物涂層。該反應(yīng)裝置既起到合成涂層的作用，又能保護石英纖維。合成裝置設(shè)計獨特、結(jié)構(gòu)新穎，利用該裝置制備的金屬有機骨架材料涂層纖維具有涂層生長可視化、纖維長度可控等優(yōu)點，在使用過程中克服了石英纖維因高溫下有機溶劑腐蝕導(dǎo)致易斷折等問題；制備的MOFs涂層纖維的涂層均勻、涂層厚度可控。
【IPC分類】G01N1-40, G01N1-34, B01D15-08, B01J20-286, B01J20-30
【公開號】CN104841407
【申請?zhí)枴緾N201510280366
【發(fā)明人】張?zhí)m, 黃川輝, 湯新華, 劉薇
【申請人】福州大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月28日