[发明专利]基于结构诱导剂合成二维配位聚合物、制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种基于结构诱导剂合成二维配位聚合物，该配位聚合物的粉末X射线衍射峰位置如下：10.06±0.5，11.85±0.5，26.55±0.5，27.97±0.5，36.12±0.5，2θ角度范围介于5°‑60°之间。本发明提供的一种基于结构诱导剂合成二维配位聚合物，利用两性吡啶盐氧负离子做为结构诱导剂，过渡金属铜离子与苯四甲酸配位，构筑新型二维配位聚合物。通过超声剥离方式，获得二维配位聚合物薄膜；此二维聚合物薄膜具有分子筛选性能，能选择性筛分罗丹明B；可用于水体中特殊染料有机物的分离，净化水体；相比于光解水体中的有机染料，分子筛选方法效率更高，并能避免有机染料分解引起的二次污染，同时原料廉价易得，反应条件温和，有利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及二维配位聚合物，具体涉及一种基于结构诱导剂合成二维配位聚合物及其制备方法及应用。

背景技术

配位聚合物(Coordination Polymers,CPs)具有新颖的骨架结构，在催化，非线性光学，磁性等领域具有重要应用前景，因而近年来受到研究者极大重视。基于结构诱导剂，诱导调控配位聚合物结构，是合成配位聚合物的新方法。

现有技术中，配位聚合物材料的种类少，且相关合成方法的产量不高，难以放大到工业应用，不具备实际应用前景。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题在于提供一种基于结构诱导剂合成二维配位聚合物及其制备方法。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的：

一种基于结构诱导剂合成二维配位聚合物，该配位聚合物的粉末X射线衍射特征峰位置如下：10.06±0.5，11.85±0.5，26.55±0.5，27.97±0.5，36.12±0.5，2θ角度范围介于5°-60°之间。

进一步地，所述聚合物为三斜晶系，空间群，晶胞参数为：α＝112.829(2)°±5°，β＝90.455(2)°±5°，γ＝90.455(2)°±5°，

进一步地，所述聚合物为二维层状结构，由金属Cu²⁺离子同来自四个不同配体的四个羧基氧原子配位而成，其化学式为：2[Cu(H₄BTC)]⁴⁺·x A·y B；其中x＝0.2-2，y＝0.2-10；所述A包括F^-、Cl^-、Br^-、I^-、NO₃^-和SO₄^2-中的一种或几种；所述B包括水、乙醇、甲醇、DMSO、DMF、二氯甲烷和氯仿中的一种或几种。

进一步地，所述聚合物化学式为C₂₀H₂₆Cl₄Cu₂O₂₃。

这种基于结构诱导剂合成二维配位聚合物的制备方法，步骤包括：以均苯四甲酸与铜盐为原料，引入结构诱导剂，在溶剂热条件下反应合成；所述结构诱导剂为两性吡啶盐氧负离子。

进一步地，所述两性吡啶盐氧负离子包括BTT、TTP、BTTC和TTPC中的一种或几种。

进一步地，步骤包括：将0.001-0.48g铜盐及0.044-0.44g结构诱导剂溶解在0.1-10mL水中，取0.005-0.25g均苯四甲酸溶解于2-40mL DMF中，两种溶液混合后使用pH调节剂调节pH至1-3，在30-100℃下反应0.5-7天，得到配位聚合物。

进一步地，所述反应结束后先冷却至室温，再进行抽滤、洗涤和干燥处理，得到配位聚合物；所述干燥温度为40-80℃，干燥时间为20-30h。

进一步地，所述洗涤过程为使用2-4mL乙醇溶液洗涤2-4次。