[发明专利]一种Zn的金属有机骨架材料和制备方法及其应用有效
申请号: | 201510417125.9 | 申请日: | 2015-07-15 |
公开(公告)号: | CN105001245B | 公开(公告)日: | 2017-05-17 |
发明(设计)人: | 谢亚勃;盛术楠;李建荣;白金泉 | 申请(专利权)人: | 北京工业大学 |
主分类号: | C07F3/06 | 分类号: | C07F3/06;B01J20/22;B01J20/30 |
代理公司: | 北京思海天达知识产权代理有限公司11203 | 代理人: | 张慧 |
地址: | 100124 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 zn 金属 有机 骨架 材料 制备 方法 及其 应用 | ||
1.一种Zn的金属有机骨架材料,其特征在于,化学分子式为{[(CH3)2NH2]2Zn2L1.5Bpy}·2DMF,L为有机配体4,8-二磺酸基-2,6-萘二羧酸;
Bpy为辅助有机配体4,4′-联吡啶;DMF为N,N-二甲基甲酰胺;
晶体结构属于三斜晶系,空间群为P-1,晶胞参数为:α=67.834°,β=81.604°,γ=74.195°。
2.按照权利要求1的一种Zn的金属有机骨架材料,其特征在于,从骨架连接构筑的角度,骨架结构中含有两种配位模式的锌原子,记为Zn1和Zn2;相邻的Zn1和Zn2之间通过三个桥连键连接形成笼型结构,每个桥连键均是L中的一个羧基,Zn1与L中的一个羧基的一个O连接,Zn2与同一个羧基的另一个O连接,三个桥连键来自三个L中的羧基;同时Zn1中的第四个键是与第四个L有机配体中磺酸基中的O形成连接键的,Zn1中的第五个键是与辅助有机配体Bpy中的N原子配位形成的连接键;Zn2中的第四个键是与另一个辅助有机配体Bpy中的N原子配位形成的连接键。
3.按照权利要求2的一种Zn的金属有机骨架材料,其特征在于,相邻的两个Zn1和Zn2原子相互桥连形成了两核的一个金属簇,每个金属簇中的三个配体L均通过另外羧基分别与邻近的三个不同的金属簇连接,形成二维层状结构,其中四个金属簇通过四个配体L围成菱形结构,多个菱形结构并排成一行,有多行菱形结构,两行菱形结构之间通过Zn1与另一行中磺羧基上的O原子配位形成了双行结构的连接,在二维层状结构层与层之间通过Bpy进行配位连接构成三维有序的多层结构。
4.按照权利要求3的一种Zn的金属有机骨架材料,其特征在于,沿垂直二维层状结构方向看,金属簇与配体L相连形成菱形的孔道,孔道大小约为孔道内含有维持电荷平衡的二甲胺离子。
5.制备权利要求1-4的任一一种Zn的金属有机骨架材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:封闭条件下,有机配体L(4,8-二磺酸基-2,6-萘二羧酸)、辅助有机配体Bpy(4,4′-联吡啶)与六水合硝酸锌在DMF(N,N-二甲基甲酰胺)和HBF4(四氟硼酸)的混合溶液中,经由热反应得到金属有机骨架材料的晶体;
其中有机配体L(4,8-二磺酸基-2,6-萘二羧酸)、辅助有机配体Bpy(4,4′-联吡啶)与六水合硝酸锌的摩尔比为(1~3):(1~3):1,每0.035毫摩尔的六合硝酸锌对应0.5mL~2mL的N,N-二甲基甲酰胺,1~10滴的HBF4,其中1mL的HBF4约为40滴,所述热反应的温度为60℃-120℃,反应时间为20-50小时。
6.权利要求1-4的任一项所述的Zn的金属有机骨架材料在亚甲基蓝及吖啶黄的选择性吸附方面的应用。
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