[发明专利]一种高比表面积铝酸锌和铝酸镁气凝胶制备方法

权利要求书

1.一种高比表面积铝酸锌和铝酸镁气凝胶的制备方法，其特征在于，采用含铝二维多孔、结晶的金属共价有机框架材料MCOF-1和MCOF-2的至少之一为铝源，有机碱剥离后形成溶胶，再以碱性氧化锌或氧化镁纳米分散液为锌源或镁源，水溶性线型高分子为稳定剂，形成混合分散液；利用剥离后含铝二维多孔、结晶的金属共价有机框架材料的片层结构特点，使冷冻干燥后前驱物可保持原有体积而不发生塌陷，进一步在空气氛1000度焙烧后，形成高比表面积铝酸锌和铝酸镁气凝胶；

其中MCOF-1和MOCF-2的结构如下所示:

MCOF-1:

MCOF-2:

2.根据权利要求1所述，一种高比表面积铝酸锌和铝酸镁气凝胶的制备方法，其特征在于，包括：

(1)将水溶性线型高分子与水混合后，搅拌形成均匀的高分子溶胶；

(2)将含铝二维多孔、结晶的金属共价有机框架材料MCOF-1和MCOF-2的至少之一加入到高分子溶胶中，以有机碱调节溶液pH为13，搅拌至含铝二维多孔、结晶的金属共价有机框架材料碱性剥离为二维纳米片层，形成含铝二维纳米片层分散液；

(3)分别将纳米氧化锌或纳米分氧化镁分散液加入上述分散液后，搅拌形成混合分散液；

(4)将上述分散液在低温下冷冻后，进行冷冻干燥处理，得到结构不塌陷的气凝胶前驱体，将前驱体在空气氛1000度焙烧后，得到高比表面积铝酸锌和铝酸镁气凝胶。

3.根据权利要求1所述，一种高比表面积铝酸锌和铝酸镁气凝胶的制备方法，其特征在于，纳米氧化锌分散液的分散剂为水，纳米氧化锌大小为50nm，分散液中氧化锌的质量含量为40％-50％；纳米氧化镁分散液的分散剂为水，纳米氧化镁大小为50nm，分散液中氧化镁的质量含量为20％-30％；有机碱为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四辛基氢氧化铵、三甲基苯基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵、三乙基甲基氢氧化铵的至少之一；水溶性线性高分子为聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇的至少之一。

4.一种高比表面积铝酸锌和铝酸镁气凝胶，其特征在于，所述高比表面积铝酸锌和铝酸镁气凝胶材料是由权利1～3任一项所述方法制备得到的。

5.根据权利要求4所述的一种高比表面积铝酸锌和铝酸镁气凝胶材料，其特征在于，所述高比表面积铝酸锌和铝酸镁气凝胶材料结构完整，XRD分析为铝酸锌和铝酸镁结构；铝酸锌气凝胶的体积密度为16-43mg/cm³，比表面积为62.68-80.95m2/g；铝酸镁气凝胶的体积密度为21-62mg/cm³，比表面积为65.37-82.03m2/g。