[发明专利]一种多酸基微孔晶态材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多酸基微孔晶态材料及其制备方法，它涉及多酸基微孔晶态材料技术领域，它的制备方法如下：步骤一、制备pH值为3～5的反应液：将硅钨酸、金属钴盐、3,5‑双(4‑吡啶基)吡啶溶解到蒸馏水中，得到反应液，然后将反应液的pH值调节至3～5，得到pH值为3～5的反应液；步骤二、制备具有三维金属‑三配体纳米孔道结构的多酸基微孔晶态材料：将pH值为3～5的反应液加入到聚四氟乙烯反应釜中，再在温度为160℃下反应4天，反应液降至室温并将其进行抽滤，得到红棕色块状多面体晶体；本发明克服传统制备多酸基晶态杂化材料方法单一配体的电荷、配位方式和空间构型相对固定的问题。

技术领域：

本发明涉及一种多酸基微孔晶态材料及其制备方法，属于多酸基微孔晶态材料技术领域。

背景技术：

具有多孔的金属-有机框架材料因为其优异的结构和潜在的应用，一直受到科学家的关注，因此关于如何合理的设计和控制反应过程生成多孔MOFs材料也是非常关键的，因为在合成过程中受到诸如温度，溶剂，和PH值以及辅助配体的影响，在构建过程中存在折一些困难，因此如何更好地设计出稳定的目标多孔MOFs材料对化学工作者来说是很有挑战性的。在配合化学领域中一个很重要的合成方法，原位金属/有机配体的反应作为新的有机反应成为新的研究方法原位配体合成无机有机杂化物是在水热(溶剂热)条件下有新的有机物生成，其中配体反应前体在反应过程中形成新的有机配体参与金属离子结合，在一个反应中多个配体参与反应，最终形成结构新颖复杂的多功能能无机-有机杂化物的反应，由于原位合成具有高效的合成路线，引起科研人员的热情关注，1997年，Champness和Schroder第一次提出原位合成，如今已经发现了二十多种原位反应并获得了大量的结构新颖物理性质各异的无机-有机杂化物，可以预见原位反应研究将推动人类科技进步及生活和生产水平的提高发挥积极作用，原位合成作为配位化学合成晶体的一种方法具有合成路线简单，以及由一种有机配体引入多种配体快速达到所期望的复杂多维无机-有机杂化物，能够在水热条件下非常友好的环境下进行。在反应体系中，有机链接子在原位构型转变过程中常常依赖于有机化合物的重组和断裂，并且重组或者断裂形成的新的有机配体在构建成的晶体产物能够看到。

多酸阴离子以共轭方式与有机共轭体系共价键连接形成的一类具有新颖结构和优异性能的新型分子材料，其本身具有良好的光、电、磁、催化及药理等特性。有机共轭化合物本身也是一类光、电、磁的活性材料，其结构和性能易于调控。因此由金属原子直接与氮原子的共价键连接可以导致d-π轨道间十分强烈的电子相互作用，协同效应可能产生新颖的物理性能。目前报道的多金属氧酸盐的无机-有机杂化材料中，三维多孔的无机材料由于具有空旷结构和巨大的表面积(内表面和外表面)使它们的催化和吸附等能力显著增强，在吸附剂、非均相催化剂、各类载体和离子交换剂等领域有广泛的应用前景。沸石和分子筛是这类材料的典型代表。它们的结构特性和应用前景使人们对制备具有这类结构的新型无机材料兴趣大增。多维多孔化是目前合成化学的热点，同样在多金属氧酸盐合成领域，人们一直希望得到基于多金属氧酸盐的新型三维孔材料。：近年来随着金属-有机骨架化合物的飞速发展，一些以多酸为模板的化合物被得到金属-有机骨架化合物拥有大的孔道，可以将纳米尺寸的多酸阴离子固载在孔道中，将多酸和金属-有机骨架化合物的性质结合起来。多酸建筑块作为客体引入金属有机骨架中不仅可以用于合成具有孔道的化合物，同时可以用于水溶液中离子的结构识别。