[发明专利]一种三维无机高分子聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及无机化学领域,具体涉及一种三维无机高分子聚合物及其制备方法。一种三维无机高分子聚合物，其化学式为K₂[Mn₂(SO₄)₃],所述三维无机高分子聚合物属于立方晶系，P2₁3空间群，晶胞参数为a＝10.1173(7)Å，b＝10.1173(7)Å，c＝10.1173(7)Å，α＝90.00°，β＝90.00°，γ＝90.00°，V＝1035.60(12)ų。本发明所述三维无机高分子聚合物的制备方法，操作简单、方便，重现性好。

技术领域

本发明涉及无机化学领域,尤其涉及一种三维无机高分子聚合物及其制备方法。

背景技术

无机高分子，又称为无机聚合物，属于无机化学和高分子化学之间的交叉学科。由于小尺寸效应、表面和界面效应、量子尺寸效应和量子遂道效应，使其具有独特的性能，从而受到人们的关注，是当今材料学研究的重要方向之一。

杂链无机高分子聚硫酸铝、聚硫酸铁是当前公认的高效无机高分子絮凝剂，已广泛应用于生活、工业污水处理。

在本专利申请工作之前，尚没有关于杂链聚硫酸锰无机高分子化合物方面的专利文献和科学论文的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种三维无机高分子聚合物。

本发明的另一个目的是提供上述三维无机高分子聚合物的制备方法。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种三维无机高分子聚合物，化学式为K₂[Mn₂(SO₄)₃], 所述三维无机高分子聚合物属于立方晶系，P2₁3空间群，晶胞参数为a＝10.1173(7)Å，b＝10.1173(7)Å，c＝10.1173(7)Å，α＝90.00°，β＝90.00°，γ＝90.00°，V＝1035.60(12) ų。

进一步地， 该三维无机高分子聚合物的结构中存在两个晶体学Mn中心（Mn1和Mn2），它们采用相同的六配位八面体构型，与来自于6个不同硫酸根离子的6个O原子配位。Mn1－O的键长分别为2.152(3) Å，2.150(3) Å; Mn2－O的键长分别为2.157(3)Å，2.176(3)Å。

进一步地，每个硫酸根离子连接两个Mn金属中心分别形成的一维…Mn－O－S－O－Mn…链状结构。

进一步地，上述相邻的一维链…Mn－O－S－O－Mn…通过金属中心相互交叉进一步构筑成三维网状多孔结构，K离子作为抗衡阳离子客居在孔隙中。

一种三维无机高分子聚合物的制备方法：将硫酸锰、二茂铁甲酸、联吡啶和氢氧化钾加入乙醇和蒸馏水的混合溶液中，充分搅拌后过滤，将滤液置于高压反应釜中进行水（溶剂）热反应后缓慢冷却、过滤，所得滤液自然静止挥发后得到所述的三维无机高分子聚合物。

进一步的，所述的加热温度为110~130℃。

进一步的，所述加热反应时间为36~72小时。

进一步的，所述的降温为2℃/小时~10℃/小时降至室温。

进一步的，所述的混合溶液乙醇和蒸馏水的体积比为1:2。

进一步的，所述硫酸锰、二茂铁甲酸、联吡啶和氢氧化钾摩尔比为0.8~1.2 : 0.6~0.7 : 0.8~1.2 : 0.6~0.7 。

进一步的，所述硫酸锰、二茂铁甲酸、联吡啶和氢氧化钾摩尔比优选为1: 0.66 :1 : 0.66。