| 成果簡介： |
1、課題來源與背景 金屬有機骨架(Metal organic Frameworks，MOFs)材料是一種由金屬離子或團簇與有機配體組裝而成的具有單一尺寸及形狀的周期性網絡結構的配位聚合物(Coordination Polymer)。近年來，MOFs材料備受關注，因為其具有高比表面積、較大的孔體積和高孔隙率，在氣體儲存、吸附分離、催化、藥物傳遞和生物傳感等方面具有良好的應用前景。 沸石咪唑酯骨架結構材料(Zeolitic Imidazolate Frameworks，ZIFs)是一種新型的MOFs材料，不僅具有MOFs的優點，而且因與傳統的沸石分子篩有相似的拓撲結構，使得ZIFs還具有更好的熱穩定性和化學穩定性，ZIF?67就是其中的一種。 目前，現有合成工藝制備的ZIF?67顆粒為正十二面體結構，一般通過將硝酸鈷和2?甲基咪唑溶于甲醇中進行反應制備，該過程反應速度過快，過程難以控制，而且制備的ZIF?67顆粒不均勻。 2、技術原理及性能指標 （一）技術原理 本申請提供一種ZIF?67納米顆粒的制備方法，包括： 將Cox (CO3)yOHz和2?甲基咪唑與有機溶劑混合得到懸浮液；其中，x＞0，y≥0，z≥0，y和z不同時為0； 向懸浮液中加入水溶劑進行配位反應，得到具有勒洛四面體結構的ZIF?67納米顆粒。 以Cox(CO3)yOHz為模板、2?甲基咪唑為配體，而制備過程中使用有機溶劑和水溶劑兩類溶劑，先將Cox(CO3)yOHz和2?甲基咪唑與有機溶劑混合得到懸浮液，有機溶劑起到溶解2?甲基咪唑以及作為分散Cox (CO3)yOHz的介質作用，Cox(CO3)yOHz在溶解有2?甲基咪唑的有機溶劑中并不反應，后續加入水使得2?甲基咪唑中的質子更容易解離，使Cox(CO3)yOHz邊溶解邊與2?甲基咪唑配位，從而可以得到具有勒洛四面體結構的ZIF?67納米顆粒；本申請可以通過控制加入水的速度、體積，從而能夠有效控制反應速度，而且得到的ZIF?67納米顆粒具有勒洛四面體結構，與現有技術制備得到的正十二面體結構的ZIF?67相比，本申請制備方法過程更容易控制、制備的顆粒更為均勻。 （二）性能指標 得到具有勒洛四面體結構的ZIF?67納米顆粒。 3、技術的創造性與先進型 本申請可以通過控制加入水的速度、體積，從而能夠有效控制反應速度，而且得到的ZIF?67納米顆粒具有勒洛四面體結構，與現有技術制備得到的正十二面體結構的ZIF?67相比，本申請制備方法過程更容易控制、制備的顆粒更為均勻。本申請ZIF?67納米顆粒合成可控，而且顆粒均勻的勒洛四面體結構的ZIF?67納米顆粒在氣體儲存、吸附分離、催化、藥物傳遞和生物傳感等方面具有更好的應用前景。 4、技術的成熟度，適用范圍及安全性 本申請的目的在于提供一種ZIF?67納米顆粒及其制備方法，旨在解決如何可控地制備顆粒大小均勻的ZIF?67納米顆粒的技術問題。本申請提供的ZIF?67納米顆粒由本申請特有的制備方法制備得到，基于本申請ZIF?67納米顆粒的制備方法的特點，本申請ZIF?67納米顆粒合成可控，而且顆粒均勻的勒洛四面體結構的ZIF?67納米顆粒在氣體儲存、吸附分離、催化、藥物傳遞和生物傳感等方面具有更好的應用前景。 通過“ZIF-67納米顆粒及其制備方法”該專利的研究及產業化應用，制備方法過程更容易控制、制備的顆粒更為均勻，適合于工業化生產，在便攜式電器和電動汽車等領域有著廣闊的應用前景，該專利的實施，大大減少能耗，節約用電，采用自動化生產減少人工操作，提高產品生產安全性。 5、應用情況及存在的問題 本申請的制備方法得到的ZIF?67納米顆粒更均勻，這樣顆粒均勻的勒洛四面體結構的ZIF?67納米顆?？赡茉跉怏w儲存、吸附分離、催化、藥物傳遞和生物傳感等方面具有更好的應用前景。本術已完成產業化正常運行，成果轉化收入為128395.12萬元，凈利潤13478.29萬元，納稅2134.33萬元。 粒度是前驅體產品的重要物化指標，對產品性能有很大影響，工藝過程中需要嚴格pH 和銨根濃度。 6、歷年獲獎情況 本技術成果共申請發明專利1項并獲得授權。 |