[发明专利]一种金属-有机骨架材料Ca3

说明书

一种金属‑有机骨架材料Ca₃(BTC)₂的制备方法及应用，涉及金属‑有机骨架材料的制备及应用技术领域。将一水合乙酸钙利用无水乙醇和DMF溶解混合均匀，获得溶液A；将均苯三甲酸利用DMF溶解混匀获得溶液B；将溶液A和溶液B置于烧杯A中混匀；将DMF和三乙胺置于烧杯B中混合均匀，并通过保鲜膜封住烧杯口；首先将烧杯B放置于烧杯A中，然后将烧杯A放入超声仪中，超声条件下反应得到沉淀，过滤、洗涤、干燥获得了以Ca为金属中心，均苯三甲酸为配体的金属‑有机骨架材料Ca₃(BTC)₂。通过对超声时间的调控，发现产物尺寸、形貌有着相应的改变。合成的金属‑有机骨架材料，对大多数的重金属离子具有较强的脱除效果。

技术领域

本发明涉及金属-有机骨架材料的制备及应用技术领域，具体是涉及一种金属-有机骨架材料Ca₃(BTC)₂的制备方法及应用。

背景技术

20世纪90年代，第一类金属-有机骨架材料被合成出来，如今发展已有三十多年，在这期间，金属-有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks，英文缩写MOFs)正在以一个意想不到的速度迅速发展。金属-有机骨架材料是一种新型多孔晶体材料，这类多孔材料是由金属离子或金属簇与有机配体自组装而成的配位聚合物。MOFs是网状骨架结构，以有机配体为支架，金属离子或金属簇为节点，通过配位键进行连接而形成的。不同的有机配体和金属离子，可以组装得到具有不同网络结构和不同孔隙大小的多孔骨架材料，相同的有机配体和金属离子，也可以通过控制合成的方法和条件得到不同形貌的同种骨架材料。MOFs具有特殊的拓扑结构、较大的比表面和孔隙率、孔道尺寸和形状可调、热稳定性好等诸多优点，因此，它在储氢、催化、选择性吸附、药物缓释、荧光传感和磁性材料等领域具有广泛的应用，成为备受瞩目的一类新型功能材料，代表了材料科学新的发展方向。常见的用于制备MOFs的方法有：微波辅助反应法、电化学合成法、超声化学合成法、水热法和溶剂热法等。传统的合成金属-有机骨架材料的方法大多过程繁琐、产率低下、污染较大且浪费能源严重。

进入21世纪以来，随着人类经济的迅速发展，环境污染也日趋严重，尤其是水中的重金属污染问题。如1956年日本水俣湾工业生产中汞的排放，严重危害了当地人的身心健康。重金属如果在体内聚集还会伤害人的神经、消化、免疫、内分泌等器官，甚至影响新生儿的身体和智力发育。如何简单、迅速的除去水中的重金属，是科研工作者一直关注和研究的重要课题。有很多的方法可以用于除去水中的重金属如：离子交换法、共沉淀法、反渗透法等。

目前，我国对环保非常重视，发展一种既简单又方便的方法用于溶液中重金属的处理、检测具有非常重要的实际意义，开发出具有重要意义的重金属处理、检测系统及装置，对于未来广泛应用于重金属处理中具有非常重要的价值和应用前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种制备可适用于重金属离子脱除的金属-有机骨架材料Ca₃(BTC)₂的方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种金属-有机骨架材料Ca₃(BTC)₂的制备方法，步骤如下：

1)、将一水合乙酸钙利用无水乙醇和N,N-二甲基甲酰胺溶解混合均匀，获得溶液A；

2)、将均苯三甲酸利用N,N-二甲基甲酰胺溶解混匀获得溶液B；

3)、将溶液A和溶液B置于烧杯A中混匀，留存备用；

4)、将N,N-二甲基甲酰胺和三乙胺置于烧杯B中混合均匀，并通过保鲜膜封住烧杯口，留存备用；