[发明专利]一种微孔过渡族金属有机框架材料及其制备和使用方法

摘要

本发明涉及微孔过渡族金属有机框架材料及其制备和使用方法，该材料的结构式为：[Cu2(C29H14O8)(H2O)2]7(C3H7NO)(H2O)。采用将过渡族金属铜盐和5,5’-(9H-芴-2,7-二基)间苯二甲酸在溶剂热条件下制备，工艺简单，成本低。将微孔过渡族金属有机框架物活化后具有不饱和金属位点以及空旷的不带有端基配位水的微孔。该材料热稳定性好，具有良好的小分子气体乙炔、乙烯、乙烷和甲烷储存性能，具有从乙炔和甲烷、乙烯和甲烷或乙烷和甲烷的混合气体中选择性分离甲烷的性能，以及从乙炔和二氧化碳的混合气体中选择性分离乙炔的性能。

主权项

1.一种微孔过渡族金属有机框架材料，其特征在于：它是铜与有机配体上的羧基配位形成的三维立体结构的微孔金属有机框架材料，其结构式为[Cu₂(C₂₉H₁₄O₈)(H₂O)₂]7(C₃H₇NO)(H₂O)，属于六方晶系，空间群为P6₃/mmc，晶胞参数为a=18.2512Å，b=18.2512Å，c=34.2802Å，α=β=90°，γ=120°，晶胞体积为9889.1ų，Z=6，D_c=0.658g/cm³；其中每个铜离子与五个氧原子配位，这五个氧原子分别来自于一个水分子和四个配体分子，一对铜原子被羧基相连形成{Cu₂(O₂CR)₄}双螺旋结构，每个{Cu₂(O₂CR)₄}和四个配体相连而且每个配体与四个{Cu₂(O₂CR)₄}相连，水分子沿着双螺旋结构的轴向与铜离子配位，该配合物在a、b、c轴三个方向都有孔道，沿着a、b轴方向的孔道是椭圆形孔，去除原子的范德华半径后，孔的尺寸是4.4χ8.6Å，沿着c轴方向的孔道是圆形孔和等腰三角形孔，而且每个圆形孔周围围绕六个等腰三角形孔，去除原子的范德华半径后，圆形孔和等腰三角形孔的尺寸分别为5.4Å和3.6Å；在a、b、c轴三个方向的孔道中同时存在无序的客体溶剂分子。