[发明专利]一种杂化配体多级孔道金属有机骨架材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种杂化配体多级孔道金属有机骨架材料及其制备方法与应用，属于材料制备技术领域。杂化配体多级孔道金属有机骨架材料的制备方法，包括如下制备步骤：(1)向核苷酸来源的化合物溶液中加入有机配体溶液混合均匀，得到含有核苷酸来源的化合物和有机配体的混合液；(2)向含核苷酸来源的化合物和有机配体的混合液中加入金属盐溶液，搅拌反应，获得含有沉淀物的反应悬浊液；(3)将上述含有沉淀物的反应悬浊液离心，取沉淀，洗涤，干燥，即为杂化配体多级孔道金属有机骨架材料。本发明的杂化配体多级孔道金属有机骨架材料的制备方法成本低廉，操作简便，稳定性好，所得产品具有多级孔道结构，吸附性能高。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种杂化配体多级孔道金属有机骨架材料及其制备方法与应用。

背景技术

金属有机骨架材料(MOFs)是以金属离子或金属离子团簇链接有机配体，通过配位键的连接而成的三维多孔晶体材料。MOFs材料具有诸多优良性能，如高比表面积、高机械强度、高孔隙率等，兼具结构可设计性，其孔径与结构可调节，因此在能源、吸附、催化等领域中都有广泛应用。然而传统的MOFs材料大部分为微孔结构(2nm)，不利于大分子物质的吸附。已有的介孔MOFs的构建通常以多羧基苯基配体为有机组分，而多羧基苯基化合物需要多步复杂有机合成反应及分离才能获得。另外，这类介孔MOFs需要在有机溶剂及高温高压条件下进行合成。上述过程需要消耗大量有机溶剂，且收率低，容易造成环境污染。此外，目前报道的大部分MOFs材料在水溶液尤其是酸性溶液中稳定性较差，容易发生结构崩塌，限制了MOFs在处理环境污水等方面的应用。为解决上述问题，本发明申请人前期也开发了一种利用多糖作为配体构建蛋白质金属有机骨架的制备方法(CN201910947807.9)，利用其丰富的羧基和羟基参与配位，提高了金属有机骨架的孔道大小，促进了传质。然而该方法无法提高金属有机骨架在酸性条件下的稳定性。因此，探索以核苷酸及其衍生物为杂化配体，构建具有多级孔道、稳定性高的多孔金属有机骨架材料的简便高效的制备方法具有重要的研究意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的技术缺陷，提供了一种杂化配体多级孔道金属有机骨架材料的制备方法。该方法具有成本低廉、操作简便等特点。

本发明的另一个目的是提供通过上述制备方法制备得到的杂化配体多级孔道金属有机骨架材料。

本发明的再一个目的是提供上述杂化配体多级孔道金属有机骨架材料的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种杂化配体多级孔道金属有机骨架材料的制备方法，包括如下制备步骤：

(1)向核苷酸来源的化合物溶液中加入有机配体溶液混合均匀，得到含有核苷酸来源的化合物和有机配体的混合液；

(2)向步骤(1)的含核苷酸来源的化合物和有机配体的混合液中加入金属盐溶液，搅拌反应，获得含有沉淀物的反应悬浊液；

(3)将步骤(2)得到的含有沉淀物的反应悬浊液离心，取沉淀，洗涤，干燥，即为杂化配体多级孔道金属有机骨架材料。

步骤(1)中所述的核苷酸来源的化合物优选包括但不限于核苷酸、核苷酸盐和核苷酸衍生物中的至少一种；

所述的核苷酸优选包括但不限于单磷酸腺苷(AMP)、二磷酸腺苷(ADP)、三磷酸腺苷(ATP)、单磷酸脱氧腺苷(dAMP)、二磷酸脱氧腺苷(dADP)、三磷酸脱氧腺苷(dATP)、环磷酸腺苷(cAMP)、单磷酸鸟苷(GMP)、二磷酸鸟苷(GDP)、三磷酸鸟苷(GTP)、单磷酸脱氧鸟苷(dGMP)、二磷酸脱氧鸟苷(dGDP)、三磷酸脱氧鸟苷(dGTP)、环磷酸鸟苷(cGMP)、单磷酸胞苷(CMP)、二磷酸胞苷(CDP)、单磷酸脱氧胞苷(dCMP)、环磷酸胞苷(cCMP)、单磷酸尿苷(UMP)、单磷酸鸟苷(GMP)、次黄嘌呤核苷酸(IMP)、二磷酸尿苷(UDP)、单磷酸阿糖腺苷、单磷酸脱氧尿苷(dUMP)和环磷酸尿苷(cUMP)中的至少一种。