[发明专利]纤维素/金属有机框架复合物的原位合成制备方法及其应用

权利要求书

1.一种纤维素/金属有机框架复合物的原位合成制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)制备氧化适宜的纤维素混合溶液，将纤维素混合溶液进行稀释；

2)制备前驱体溶液；

3)将前驱体溶液、纤维素混合溶液和有机配体通过特定方式混合处理，制备获得纤维素/金属有机框架物复合物。

2.根据权利要求1所述的一种纤维素/金属有机框架复合物的原位合成制备方法，其特征在于：

所述前驱体溶液采用氢氧化物纳米线溶液，所述步骤3)具体为：

3.1)再将制备的氢氧化物纳米线溶液与稀释的纤维素混合溶液进行混合，搅拌均匀，真空抽滤得到纤维素和氢氧化物纳米线复合膜；

3.2)将有机配体溶于乙醇和水的混合溶液，得到有机配体溶液；

3.3)将纤维素和氢氧化物纳米线复合膜置于足量的有机配体溶液中，常温下反应2～24小时后得到纤维素/金属有机框架物复合薄膜。

3.根据权利要求1所述的一种纤维素/金属有机框架复合物的原位合成制备方法，其特征在于：

所述的前驱体溶液采用金属盐溶液，所述步骤3)具体为：

3.1)将有机配体溶于乙醇和水的混合溶液，得到有机配体溶液；

3.2)将金属盐溶液、稀释的纤维素混合溶液和有机配体溶液进行混合，混合均匀，在50-120℃高温下反应24小时后得到纤维素/金属有机框架物复合溶液，再通过真空抽滤制得薄膜。

4.根据权利要求1所述的一种纤维素/金属有机框架复合物的原位合成制备方法，其特征在于：

所述的氧化适宜的纤维素混合溶液的配制是以去离子水作为溶剂，加入TEMPO、NaClO溶液和纤维素在常温下机械搅拌获得，获得的纤维素混合溶液中，纤维素质量含量为0.5-2wt％，TEMPO的质量含量为0.016-3.200g/100mL，NaClO的质量含量为15-20mL/100mL。

5.根据权利要求2所述的一种纤维素/金属有机框架复合物的原位合成制备方法，其特征在于：所述的氢氧化物纳米线溶液制备方法为：先将乙醇胺加入乙醇和水的混合液中得到乙醇胺溶液，然后将硝酸铜或者硝酸锌加入乙醇和水的混合液中得到硝酸铜溶液或者硝酸锌溶液，再将乙醇胺溶液与硝酸铜溶液或者硝酸锌溶液混合，搅拌并将反应容器密封反应后获得氢氧化铜或氢氧化锌纳米线溶液。

6.根据权利要求3所述的一种纤维素/金属有机框架复合物的原位合成制备方法，其特征在于：所述的金属盐溶液为硝酸铜、硝酸锌或者其他金属盐溶液，溶液为水溶液或者有机溶液，金属盐溶质的浓度为1mM-1000mM。

7.根据权利要求5所述的一种纤维素/金属有机框架复合物的原位合成制备方法，其特征在于：针对采用氢氧化铜纳米线溶液的方法过程：所述步骤1)中，稀释的纤维素混合溶液的纤维素质量体积分数为0.5％-0.65％w/v；所述步骤2)中，乙醇胺水溶液的浓度为1.4mM，硝酸铜水溶液浓度为4mM，用于溶解有机配体的乙醇和水的混合液中的乙醇与水的体积比为1:1，乙醇胺溶液与硝酸铜溶液混合体积比为1:1，混合后密封反应12～48小时；所述步骤3)中，氢氧化物纳米线溶液和稀释的纤维素混合溶液的体积比为10:1～1:1，有机配体为均苯三甲酸，有机配体溶液中均苯三甲酸浓度为5～15mM；

针对采用氢氧化锌纳米线溶液的方法过程：所述步骤1)中，稀释的纤维素混合溶液的纤维素质量体积分数为0.5％-0.65％w/v；所述步骤2)中，乙醇胺水溶液的浓度为1.6mM，硝酸锌水溶液浓度为4mM，用于溶解乙醇胺或硝酸锌的乙醇与水的体积比均为1:1.5，用于溶解有机配体的乙醇和水的混合液中的乙醇与水的体积比为1:4，乙醇胺溶液与硝酸锌溶液混合体积比为1:1，混合后密封反应0.5～1.5小时；所述步骤3)中，氢氧化物纳米线溶液和稀释的纤维素混合溶液的体积比为4:1～1:2，有机配体为二甲基咪唑，有机配体溶液中二甲基咪唑浓度为25mM。

8.根据权利要求5所述的一种纤维素/金属有机框架复合物的原位合成制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，稀释的纤维素混合溶液的纤维素质量体积分数为0.5％-0.65％w/v；所述步骤3)中，有机配体为BDC(对苯二甲酸)，有机配体溶液的浓度为4mM，金属盐溶液、稀释的纤维素混合溶液和有机配体溶液的混合比例为10:1:10～1:1:1。