[發明專利]一種基于鋅的多孔金屬有機骨架化合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710057891.8
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106588951B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 韓正波;羅景陽
• 申請（專利權）人: 遼寧大學
• 主分類號: C07D495/04
• 分類號: C07D495/04;C07F3/06;B01J20/22;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 胡洋

本發明涉及一種基于鋅的多孔金屬有機骨架化合物及其制備方法和應用。該化合物是將Zn(NO₃)₂·6H₂O，[3,2?b]并二噻吩基?2,5?二羧酸，N,N?二甲基甲酰胺，去離子水加入容器中，于常溫下，攪拌20?40分鐘；將容器密封后放入烘箱中，于溫度368K±50K下，保持2?4天；緩慢冷卻到室溫，用N,N?二甲基甲酰胺洗滌、過濾、干燥，得到黃色透明塊狀晶體目標產物。本發明所制備的基于鋅的多孔金屬有機骨架作為吸附基質，可以高效選擇性分離銅離子。

技術領域

本發明涉及一種基于鋅的多孔金屬有機骨架化合物的制備及應用，具體的說，涉及一種具有選擇性物質吸附功能的基于鋅的多孔金屬有機骨架化合物的制備及其應用。

背景技術

近年來,金屬有機骨架化合物(MOFs)已經被廣泛利用不同的功能,金屬有機框架化合物由金屬離子與有機配體連接成多孔材料，其本身有大的比表面積，可調節孔尺寸，以及孔表面可功能化。因為它們的結構特點，金屬骨架化合物被廣泛應用于氣體分離和有機分子分離，包括有機染料，有機異構體，甚至富勒烯等，作為多學科領域交叉的產物，金屬有機骨架化合物的設計合成及性能研究已發展為近年來研究非常活躍的領域之一。然而很少應用于分離金屬離子，過渡金屬離子大小很相近，僅僅依靠孔道尺寸不能有效分離，所以通過金屬離子與金屬有機骨架之間的相互作用可能實現不同金屬離子的分離。

重金屬污染已成為嚴重威脅環境和公共衛生。重金屬離子,即使在低濃度,對于活的生物體都有很強的毒性。重金屬是不可降解的，對于環境和生物系統都有很嚴重的負面影響，銅離子是人體所必須的元素之一，但是銅離子過多會重金屬過多能夠導致一系列神經系統疾病。因此，有效地移出銅離子是非常重要的。

發明內容

本發明的目的是利用金屬鋅作為金屬節點，利用[3,2-b]并二噻吩基-2,5-二羧酸作為有機配體，在一定的溫度下，利用溶劑熱的方法合成一種基于鋅的多孔金屬有機骨架化合物。

本發明采用的技術方案是：

一種基于鋅的多孔金屬有機骨架化合物，制備方法如下：

1)將Zn(NO3)2·6H2O，[3,2-b]并二噻吩基-2,5-二羧酸，N,N-二甲基甲酰胺和去離子水，加入容器中，于常溫下，攪拌20-40分鐘；

2)將容器密封后放入烘箱中，于368K±50K下，保持2-4天；

3)緩慢冷卻到室溫，靜置至少1天后，得到晶體；

4)用N,N-二甲基甲酰胺洗滌，過濾，干燥，得目標產物。

所述的基于鋅的多孔金屬有機骨架化合物，所述的基于鋅的多孔金屬有機骨架化合物的晶體屬于立方系，空間群為Fm3m。

所述的基于鋅的多孔金屬有機骨架化合物，步驟1)中Zn(NO3)2·6H2O與[3,2-b]并二噻吩基-2,5-二羧酸的質量比為5:3。

所述的基于鋅的多孔金屬有機骨架化合物，步驟2)中將容器密封后放入烘箱中，升溫速率為2-8K·min-1。

所述的基于鋅的多孔金屬有機骨架化合物，步驟3)中緩慢冷卻到室溫的降溫速率為2-8K·h-1。

一種所述的基于鋅的多孔金屬有機骨架化合物作為吸附基質在過渡金屬中吸附銅離子的應用。

所述的應用，方法如下：于含有銅離子溶液中加入所述的基于鋅的多孔金屬有機骨架化合物，浸泡、吸附。

所述的應用，所述的銅離子是三水合硝酸銅溶液。