[发明专利]一种磁性纳米孔洞金属-有机骨架核-壳材料的制备、功能化设计及应用

权利要求书

1.一种壳层厚度可控的磁性纳米孔洞金属-有机骨架核-壳材料的合成方法，其特征在于：通过可控的层层自组装策略，使纳米孔洞金属-有机骨架晶体生长于表面经过羧基化学修饰的磁性核上，从而生成壳层厚度可控的纳米孔洞金属-有机骨架磁性核-壳材料。

2.根据权利要求1所述的磁性纳米孔洞金属-有机骨架核-壳材料，其特征在于：所述的磁性核是指Fe、Co、Ni、Gd、Fe₃O₄、Fe₂O₃、CrO₂等；所述的纳米孔洞金属-有机骨架其包含至少一种金属离子，和至少一种多齿有机化合物的配位官能团之间通过配位键连接，其内部在一维、二维或三维方向上存在尺寸在0.3-100nm范围的孔洞。

3.根据权利要求1和权利要求2所述的磁性纳米孔洞金属-有机骨架核-壳材料合成方法，其特征在于：围绕羧基化学修饰的磁性核生长的纳米孔洞金属-有机骨架核-壳材料，首先是金属离子通过离子键连接到磁性核表面上活泼羧酸官能团上，然后有机官能团通过离子键与磁性核表面上的金属离子配位，继而生成磁性纳米孔洞金属-有机骨架核-壳结构。

4.根据权利要求1和权利要求2所述的磁性纳米孔洞金属-有机骨架核-壳材料合成方法，其特征在于：纳米孔洞金属-有机骨架壳层的厚度可控、可调，控制壳层厚度的方法有：(1)通过构筑纳米孔洞金属-有机骨架的构件(即金属离子和多官能团有机配体)交替组装的层数；(2)改变自组装温度；和(3)改变自组装过程中金属离子和多官能团有机配体的浓度。

5.一种新型磁性纳米孔洞金属-有机骨架核-壳材料的巯基功能化方法，其特征在于：通过配位作用，将双巯基化合物的一端接枝于磁性金属-有机骨架核-壳材料中金属-有机骨架壳层配位不饱和活性位点，而另一端成为自由的巯基官能团；所述的双巯基化合物是指含有两个巯基官能团的有机化合物，其多个巯基官能团之间被其它有机基团连接。所述的双巯基化合物的实例是1，2-乙二硫醇、1，3-丙二硫醇、1，4-丁二硫醇、1，6-己二硫醇。

6.一种新型磁性纳米孔洞金属-有机骨架核-壳材料表面改性方法，其特征在于：在磁性纳米孔洞金属-有机骨架核-壳材料表面包覆一层具有生物相容性的有机和/或无机材料，从而得到具有良好生物相容性的磁性纳米孔洞金属-有机骨架核-壳材料。所述的包覆在磁性纳米孔洞金属-有机骨架核-壳材料表面上具有生物相容性的有机材料可以是表面活性剂、聚合物或生物大分子，其实例是聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯醇(PVA)、多肽；所述的包覆在磁性纳米孔洞金属-有机骨架核-壳材料表面上具有生物相容性的无机材料的实例是二氧化硅。

7.权利要求1所述的磁性纳米孔洞金属-有机骨架核-壳材料的应用，其特征在于：所制备得到的纳米孔洞金属-有机骨架磁性核-壳材料可以作为吸附材料和催化材料。

8.权利要求5所述的巯基功能化的磁性纳米孔洞金属-有机骨架核-壳材料应用，其特征在于：作为混合重金属离子中重金属汞和铅的选择性吸附与分离材料。

9.根据权利要求6所述的磁性纳米孔洞金属-有机骨架核-壳材料表面改性功能化材料的应用，其特征在于：作为药物载体和靶向缓释。所述药物的实例是尼美舒利、布洛芬、美沙拉秦。