[发明专利]一种紧致有序MOFs材料的制备方法及湿度传感设备

权利要求书

1.一种紧致有序MOFs材料的制备方法，其特征在于，包括：

S1、叉指电极作为基底，旋涂聚苯乙烯微球水溶液，在60℃的温度下进行烘干，烘干时间为0.5~2h，获得聚苯乙烯微球薄膜，记为薄膜A；

S2、把0.001~0.01mol六水硝酸钴溶于40ml甲醇和40ml乙醇的混合溶液中进行反应，反应时间30min以上，得到溶液A；采用喷涂法将1~2ml溶液A喷涂到薄膜A，使得溶液A均匀覆盖渗透到聚苯乙烯微球孔隙中，获得具有溶液A均匀渗透覆盖后的聚苯乙烯微球/硝酸钴薄膜，记为薄膜B；

S3、把0.004~0.04mol甲基咪唑和0.0003~0.003mol苄基三甲基溴化铵溶于40ml甲醇和40ml乙醇的混合溶液中进行搅拌，搅拌时间为30min，得到溶液B；采用喷涂法将1~2ml溶液B喷涂到薄膜B，使得溶液B均匀覆盖渗透到聚苯乙烯微球/硝酸钴薄膜，获得具有溶液B均匀渗透覆盖后的聚苯乙烯微球/硝酸钴/甲基咪唑薄膜，记为薄膜C；

S4、将薄膜C放置在抽风橱内，先在25℃的温度下放置1~2h，后在40℃的温度下放置0.5~1h；再将薄膜C放置在真空中，从40℃升温至60℃，并在60℃的温度下恒温保持0.5~1h；

S5、重复S2~S4 的步骤3~5次；

S6、将薄膜C放置在真空中，并在60℃的温度下保持24h，获得聚苯乙烯微球/MOF薄膜，记为薄膜D；

S7、用去离子水及乙醇浸泡薄膜D，清洗2~3次；将薄膜D放置在真空中，并在60℃的温度下保持0.5~1h，去除乙醇；

S8、将薄膜D放置在二氯甲烷溶液中，超声2~10min，溶解聚苯乙烯微球，获得多孔均匀致密的MOFs薄膜，得到紧致有序MOFs薄膜。

2.如权利要求1所述的紧致有序MOFs材料的制备方法，其特征在于，S1中，聚苯乙烯微球水溶液的粒径为500nm~2um，摩尔浓度为1~2.5%。

3.如权利要求2所述的紧致有序MOFs材料的制备方法，其特征在于，S2中，压力源为氮气，采用氮气将1~2ml溶液A喷涂到薄膜A；S3中，压力源为氮气，采用氮气将1~2ml溶液B喷涂到薄膜B。

4.如权利要求3所述的紧致有序MOFs材料的制备方法，其特征在于，喷涂完溶液A马上喷涂溶液B。

5.一种紧致有序MOFs材料的湿度传感设备，其特征在于，包括紧致有序MOFs薄膜，所述紧致有序MOFs薄膜的制备方法包括：

S1、叉指电极作为基底，旋涂聚苯乙烯微球水溶液，在60℃的温度下进行烘干，烘干时间为0.5~2h，获得聚苯乙烯微球薄膜，记为薄膜A；

S2、把0.001~0.01mol六水硝酸钴溶于40ml甲醇和40ml乙醇的混合溶液中进行反应，反应时间30min以上，得到溶液A；采用喷涂法将1~2ml溶液A喷涂到薄膜A，使得溶液A均匀覆盖渗透到聚苯乙烯微球孔隙中，获得具有溶液A均匀渗透覆盖后的聚苯乙烯微球/硝酸钴薄膜，记为薄膜B；

S3、把0.004~0.04mol甲基咪唑和0.0003~0.003mol苄基三甲基溴化铵溶于40ml甲醇和40ml乙醇的混合溶液中进行搅拌，搅拌时间为30min，得到溶液B；采用喷涂法将1~2ml溶液B喷涂到薄膜B，使得溶液B均匀覆盖渗透到聚苯乙烯微球/硝酸钴薄膜，获得具有溶液B均匀渗透覆盖后的聚苯乙烯微球/硝酸钴/甲基咪唑薄膜，记为薄膜C；

S4、将薄膜C放置在抽风橱内，先在25℃的温度下放置1~2h，后在40℃的温度下放置0.5~1h；再将薄膜C放置在真空中，从40℃升温至60℃，并在60℃的温度下恒温保持0.5~1h；

S5、重复S2~S4 的步骤3~5次；

S6、将薄膜C放置在真空中，并在60℃的温度下保持24h，获得聚苯乙烯微球/MOF薄膜，记为薄膜D；

S7、用去离子水及乙醇浸泡薄膜D，清洗2~3次；将薄膜D放置在真空中，并在60℃的温度下保持0.5~1h，去除乙醇；

S8、将薄膜D放置在二氯甲烷溶液中，超声2~10min，溶解聚苯乙烯微球，获得多孔均匀致密的MOFs薄膜，得到紧致有序MOFs薄膜。