CN109456495A - 一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料zif-8纳米六足体的方法 - Google Patents

一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料zif-8纳米六足体的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF‑8纳米六足体的方法，包括步骤如下：(1)将锌盐、咪唑配体、表面活性剂和水在室温下混合溶解，室温保温2‑4h，洗涤得ZIF‑8立方体种子，然后分散到水中得到种子分散液；(2)将锌盐、咪唑配体、表面活性剂、种子分散液与溶剂在室温下搅拌混合溶解，在室温下保温1‑12h，洗涤得到ZIF‑8纳米六足体产物。本发明使用种子生长法制备ZIF‑8纳米六足体，选择预先合成的种子而不是前驱体作为晶体生长的起点。与一步合成法相比，本发明可以避开复杂且不易控制的初始成核步骤，并从热力学和动力学角度精确控制生长阶段。

Description

一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米 六足体的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备ZIF-8纳米六足体的方法，属于晶体材料合成的技术领域。
背景技术：
沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)是一类具有沸石骨架结构的金属有机骨架材料(MOFs)，其中的过渡金属主要是二价的Zn、Co等，有机配体为咪唑或咪唑衍生物。与传统沸石相比较而言，过渡金属离子取代了传统沸石中的Si元素和Al元素，咪唑酯取代了传统沸石中的氧桥，通过咪唑环上的氮原子相连而成的一种类沸石结构材料。
ZIF-8是沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)的一种，由2-甲基咪唑与金属原子Zn构成最基本单元，其中每个Zn原子与四个2-甲基咪唑环上的N原子配位，形成一个具有正四面体结构的ZnN4团簇，再以这些团簇作为节点，通过2-甲基咪唑上的咪唑环相连接，构成一个具有正六面体晶型的笼状配位化合物。ZIF-8与其他无机粒子相比，它具有较高的比表面积(达到1947m2/g)、高的热稳定性和很好的化学稳定性等特点。由于这些优点，ZIF-8被广泛的应用于催化、气体分离和储存等领域。
目前ZIF-8的制备技术主要包括室温合成法、水热法、模板法、微波合成法等。例如：中国专利文件CN106883179A公开了一种合成沸石咪唑类金属有机框架ZIF-8的方法，首先将硝酸锌和2-甲基咪唑分别溶于溶剂中；然后加热一定量底液(去离子水或有机溶剂)，将硝酸锌溶液和2-甲基咪唑溶液并流滴加至底液中反应得到ZIF-8晶体，并流滴加速度为5～50mL/min，反应时Zn2+与2-甲基咪唑的摩尔比为1:4～4:1，底液温度80℃～130℃，反应温度为80℃～180℃，搅拌速度为40～400r/min，反应时间8～28小时，控制反应过程pH值为4.5～5.5。中国专利文件CN107337686A公开了一种类沸石咪唑酯骨架材料及其制备方法，所述方法为：(1)将金属盐、咪唑衍生物和季铵盐进行混合，加热反应，得到均相溶液；(2)均相溶液冷却后，加入水，得到悬浊液；(3)将悬浊液离心分离，洗涤，干燥，得到类沸石咪唑酯骨架材料。但是，这些方法大多都是一步合成法，在成核及生长阶段难以控制，限制了ZIF-8形貌的控制与创新。
发明内容：
针对现有技术的不足，本发明提供了一种ZIF-8纳米六足体的制备方法。
术语说明：
室温：本发明所述的室温为操作环境温度，一般为15-28℃。
本发明的技术方案如下：
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将锌盐、咪唑配体、表面活性剂和水在室温下混合溶解，室温保温2-4h，洗涤得ZIF-8立方体种子，然后分散到水中得到种子分散液；
(2)将锌盐、咪唑配体、表面活性剂、种子分散液与溶剂在室温下搅拌混合溶解，在室温下保温1-12h，洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
根据本发明，优选的，步骤(1)中所述锌盐包括硝酸锌、乙酸锌、硫酸锌、氯化锌中的一种，优选为硝酸锌；
所述咪唑配体包括咪唑、2-甲基咪唑、硝基咪唑、苯并咪唑、4-甲基咪唑、4-硝基咪唑、N-丙基咪唑中的一种，优选为2-甲基咪唑；
所述表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种，优选的为十六烷基三甲基溴化铵。
根据本发明，优选的，步骤(1)中锌盐、咪唑配体、表面活性剂的摩尔比为(0.02-0.03)：(1-2)：(0.001-0.003)，进一步优选0.024：1.32:0.00192；
优选的，咪唑配体的摩尔用量与水的体积比为1.32：(1-3)mol/L。
根据本发明，优选的，步骤(1)中洗涤所用试剂为甲醇、水或乙醇；
优选的，所述的种子分散液的质量浓度为0.1-10g/L。
根据本发明，优选的，步骤(2)中所述锌盐包括硝酸锌、乙酸锌、硫酸锌、氯化锌中的一种，优选为硝酸锌；
所述咪唑配体包括咪唑、2-甲基咪唑、硝基咪唑、苯并咪唑、4-甲基咪唑、4-硝基咪唑、N-丙基咪唑中的一种，优选为2-甲基咪唑；
所述表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种，优选的为十六烷基三甲基溴化铵。
所述溶剂为水、甲醇、N,N二甲基甲酰胺中的一种，优选的为水。
根据本发明，优选的，步骤(2)中锌盐、咪唑配体、表面活性剂的摩尔比为(1-100)：(100-3000)：(0.01-4)；进一步优选0.048:1.32:0.00144；
优选的，咪唑配体的摩尔用量与溶剂的体积比为(0.1-3)：(2-4)mol/L，进一步优选1.32:3mol/L；
优选的，咪唑配体的摩尔用量与种子分散液的体积比为(0.1-3)：(0.1-0.5)mol/L，进一步优选1.32:0.2mol/L。
本发明的原理和有益效果如下：
1、本发明使用种子生长法制备ZIF-8纳米六足体，选择预先合成的种子而不是前驱体作为晶体生长的起点。通常，种子最初在尺寸，形状和结晶度方面都具有高纯度，然后按照顺序依次引入前驱体，还原剂，封端剂等试剂，使晶体开始生长。与一步合成法相比，本发明可以避开复杂且不易控制的初始成核步骤，并从热力学和动力学角度精确控制生长阶段。
2、本发明制备方法，条件简单，无需加热、微波等条件，仅在室温下就可以成功合成。并且可对形貌进行精确控制。
3、本发明合成出的纳米六足体ZIF-8突破了长久以来ZIF-8多面体形貌的瓶颈，为ZIF-8的产物形貌提供了更多的可能性。
附图说明：
图1为实施例1制备的ZIF-8纳米六足体的低倍扫描电子显微镜(SEM)图。
图2为实施例1制备的ZIF-8纳米六足体的高倍扫描电子显微镜(SEM)图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细的说明，但不限于此。
实施例1
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
本实施例制得的ZIF-8纳米六足体产物扫描电子显微镜(SEM)图，如图1、2所示。由图1、2可知，在立方体种子经过长大为更大的立方体后，在立方体的六个面分别长出了长约400nm的棒状结构，最终产物呈现出纳米六足体形貌。
实施例2
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol乙酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例3
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硫酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例4
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例5
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol硝基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例6
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基氯化铵、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例7
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol聚乙烯吡咯烷酮、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例8
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mL甲醇在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例9
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mLN,N二甲基甲酰胺在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例10
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与2mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例11
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与4mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例12
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将1μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例13
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将100μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例14
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、0.10mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例15
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、3.00mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例16
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、0.01μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例17
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、4.00μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例18
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、100μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例19
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、500μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例20
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温1小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
实施例21
一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温12小时，将反应液洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
对比例1
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将0.01μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤后，无法得到形貌完整的ZIF-8纳米六足体产物。
对比例2
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、200μL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤后，无法得到ZIF-8纳米六足体产物。
对比例3
(1)将24μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.92μmol十六烷基三甲基溴化铵、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温下3小时，将反应液洗涤得到ZIF-8立方体种子，并分散在3mL水中得到种子分散液。
(2)将48μmol硝酸锌、1.32mmol 2-甲基咪唑、1.44μmol十六烷基三甲基溴化铵、1mL的种子分散液、与3mL水在室温下搅拌混合溶解，将此混合物保温在室温3小时，将反应液洗涤后，无法得到形貌完整的ZIF-8纳米六足体产物。

Claims (9)

1.一种使用种子生长合成制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，包括步骤如下：
(1)将锌盐、咪唑配体、表面活性剂和水在室温下混合溶解，室温保温2-4h，洗涤得ZIF-8立方体种子，然后分散到水中得到种子分散液；
(2)将锌盐、咪唑配体、表面活性剂、种子分散液与溶剂在室温下搅拌混合溶解，在室温下保温1-12h，洗涤得到ZIF-8纳米六足体产物。
2.根据权利要求1所述的制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，其特征在于，步骤(1)中所述锌盐包括硝酸锌、乙酸锌、硫酸锌、氯化锌中的一种；
所述咪唑配体包括咪唑、2-甲基咪唑、硝基咪唑、苯并咪唑、4-甲基咪唑、4-硝基咪唑、N-丙基咪唑中的一种；
所述表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种。
3.根据权利要求1所述的制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，其特征在于，步骤(1)中锌盐、咪唑配体、表面活性剂的摩尔比为(0.02-0.03)：(1-2)：(0.001-0.003)。
4.根据权利要求1所述的制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，其特征在于，步骤(1)中咪唑配体的摩尔用量与水的体积比为1.32：(1-3)mol/L。
5.根据权利要求1所述的制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，其特征在于，步骤(1)中洗涤所用试剂为甲醇、水或乙醇；
优选的，所述的种子分散液的质量浓度为0.1-10g/L。
6.根据权利要求1所述的制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，其特征在于，步骤(2)中所述锌盐包括硝酸锌、乙酸锌、硫酸锌、氯化锌中的一种；
所述咪唑配体包括咪唑、2-甲基咪唑、硝基咪唑、苯并咪唑、4-甲基咪唑、4-硝基咪唑、N-丙基咪唑中的一种；
所述表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种；
所述溶剂为水、甲醇、N,N二甲基甲酰胺中的一种。
7.根据权利要求1所述的制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，其特征在于，步骤(2)中锌盐、咪唑配体、表面活性剂的摩尔比为(1-100)：(100-3000)：(0.01-4)。
8.根据权利要求1所述的制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，其特征在于，步骤(2)中咪唑配体的摩尔用量与溶剂的体积比为(0.1-3)：(2-4)mol/L。
9.根据权利要求1所述的制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8纳米六足体的方法，其特征在于，步骤(2)中咪唑配体的摩尔用量与种子分散液的体积比为(0.1-3)：(0.1-0.5)mol/L。
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