[發明專利]一種可吸附易揮發性氣體的銅基框架材料及制備方法

有效

• 申請號: 201811091505.8
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109400892B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 唐群;韋文廠;楊琰莉;程澤;胡嘉議;鄒志明;張淑芬;梁福沛
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;B01D53/02
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1.一種可吸附易揮發性有機物的銅基框架材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)稱量0.3440g分析純的2,5-噻吩二羧酸溶于20mL的蒸餾水中，在室溫下磁力攪拌5分鐘，使2,5-噻吩二羧酸溶解均勻；

(2)稱量0.4263g分析純的CuCl₂·2H₂O溶于10mL分析純的N,N-二甲基甲酰胺中，在室溫下磁力攪拌5分鐘，制得金屬鹽溶液；

(3)將步驟(1)所得的2,5-噻吩二羧酸溶液和步驟(2)所得的金屬鹽溶液混合，在室溫下磁力攪拌半個小時，使其混合均勻；將懸濁液等量倒入2個25mL的聚四氟乙烯內襯的反應釜，置于85℃烘箱恒溫5天，5天后使其自然冷卻至室溫時，得到藍塊狀晶體，即可吸附易揮發性有機物的銅基框架材料；

所述的可吸附易揮發性有機物的銅基框架材料，其化學式為{[Cu(H₂O)(C₆H₄O₄S)]·DMF}_n，其中：C₆H₄O₄S代表2,5-噻吩二甲酸，DMF代表N,N-二甲基甲酰胺；分子式為：C₉H₁₁CuO₆NS，分子量為：325.12；晶體結構數據見表一，部分鍵長鍵角見表二，屬于單斜晶系，P2₁/n空間群，中心金屬離子為Cu²⁺；

所述的可吸附易揮發性有機物的銅基框架材料，在溫度為483.15K的條件下加熱8小時進行去溶劑化后，Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面積為535m²·g^-1，孔徑尺寸為移除孔道內游離的DMF分子及Cu²⁺上的配位水分子之后，可暴露出金屬活性位點及未配位的羧酸基團，提高了對易揮發性有機物的吸附性能，能應用于易揮發性有機物的吸附；

表一：{[Cu(H₂O)(C₆H₄O₄S)]·DMF}_n的晶體參數

^aR₁＝Σ||F_o|–|F_c||/Σ|F_o|.^bwR₂＝[Σw(|F_o²|–|F_c²|)²/Σw(|F_o²|)²]^1/2

表二：{[Cu(H₂O)(C₆H₄O₄S)]·DMF}_n的鍵長和鍵角(°)

Cu1—O1	1.979(2)	ii]]>	1.936(2)
i]]>	1.979(2)	Cu2—O5	1.936(2)
i]]>	1.948(2)	ii]]>	1.934(2)
Cu1—O3	1.948(2)	Cu2—O4	1.934(2)
i]]>	180.0	ii—Cu2—O5]]>	180.0
O3—Cu1—O1	91.35(9)	ii—Cu2—O5ii]]>	91.33(9)
i—Cu1—O1]]>	88.65(9)	ii—Cu1—O5]]>	88.67(9)
i]]>	88.65(9)	ii]]>	88.67(9)
i—Cu1—O1i]]>	91.35(9)	O4—Cu1—O5	91.33(9)
i]]>	180.00(11)	ii—Cu1—O4]]>	180.0

對稱碼：(i)-x,-y,-z；(ii)-x-1,-y,-z。