[发明专利]一种ZIF-8纳米片晶及其超薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种ZIF-8纳米片晶的制备方法，其特征在于，使用晶种法制备，晶种的制备和晶体的生长相互分开，所述晶种和所述晶体均是在液体环境下制备。

2.根据权利要求1所述的ZIF-8纳米片晶的制备方法，其特征在于，其具体步骤如下：

(1)制备原料液：将2-甲基咪唑、锌盐和表面活性剂分别溶于水中，充分搅拌后使其充分溶解得到溶液A、溶液B和溶液C；

(2)制备晶种：在搅拌的状态下，将溶液C加入到溶液A中并充分搅拌使其混合均匀，反应得到反应液，将溶液B加入到该反应液中，混合搅拌均匀得到混合溶液；将该混合溶液移到反应釜中反应，然后冷却到室温后得到晶种液D；

(3)晶体的制备：将溶液C和步骤（2）获得的晶种液D加入到溶液A中并充分搅拌使其混合均匀，反应得到反应液，将溶液B加入到该反应液中，混合搅拌均匀得到混合溶液；将该混合溶液移到反应釜中反应，然后冷却到室温，反应釜冷却完全之后，将晶体液离心、洗涤、干燥得到ZIF-8纳米片晶。

3.根据权利要求2所述的ZIF-8纳米片晶的制备方法，其特征在于：制备晶种的各原料的摩尔比值和晶体的各原料的摩尔比值相同，制备晶种和晶体的各原料的摩尔比值均为2-甲基咪唑：锌盐：表面活性剂：水=1：0.03：(0.0008～0.003):(60～180)。

4.根据权利要求2所述的ZIF-8纳米片晶的制备方法，其特征在于，所述的锌盐为氯化锌、硫酸锌、二水合乙酸锌和六水合硝酸锌中的一种；所述的表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）、十四烷基三甲基溴化铵（TTAB）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和十八烷基三甲基溴化铵（STAB）中的一种。

5.根据权利要求2所述的ZIF-8纳米片晶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中得到反应液所需的反应时间为1～4 h；得到晶种液所需的反应时间为12~48 h，反应温度为60～120^oC。

6.根据权利要求2所述的ZIF-8纳米片晶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中得到反应液所需的反应时间为1～4 h；得到晶体液所需的反应时间为24~60 h，反应温度为60～120^oC。

7.根据权利要求2所述的ZIF-8纳米片晶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的离心转速为1000～10000 r/min，离心时间为5～15 min；洗涤方式为先用水洗涤2～3次，再用甲醇洗涤3～5次；干燥的方式为在温度60～120 ^oC的烘箱中干燥24～48 h。

8.一种ZIF-8超薄膜的制备方法，其特征在于，将权利要求1-7制备的ZIF-8纳米片晶充分分散到甲醇溶液中，然后用真空抽滤法将其铺展在多孔支撑体上面，最后放入烘箱中干燥，制得超薄膜。

9.根据权利要求8所述的ZIF-8超薄膜的制备方法，其特征在于，所述多孔支撑体的材料包括无机陶瓷和阳极氧化铝中的一种；所述多孔支撑体的构型包括平板式、管式和中空纤维式中的一种；使用的ZIF-8纳米片晶为5 mg~20 mg，甲醇为10 ml-40ml。

10.根据权利要求8所述的ZIF-8超薄膜的制备方法，其特征在于，干燥温度为60～120^oC，干燥时间为24～48 h。