[發明專利]一種2D鎘配位聚合物碘蒸氣負載材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811253302.4
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109400897B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 殷政;史碧波;王策;李茜窈;馬維敏;張星曜
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;G21F9/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種2D鎘配位聚合物碘蒸氣負載材料及其制備方法和應用，屬于配合物制備技術領域。2D鎘配位聚合物碘蒸氣負載材料通過以噻吩?2，5?二羧酸為配體與Cd²⁺的可溶性鹽反應制備得到；2D鎘配位聚合物碘蒸氣負載材料的化學式為：[Cd₆(tdc)₃(DMA)₆(H₂O)₂]·5DMA·26H₂O；tdc為噻吩?2，5?二羧酸，DMA為N，N?二甲基乙酰胺。經本發明方法制得的2D鎘配位聚合物碘蒸氣負載材料具有可快速捕獲和釋放碘蒸氣的功能，且碘蒸氣捕獲量較大，可作為碘蒸氣負載材料。

技術領域

本發明屬于配合物制備技術領域，具體涉及一種2D鎘配位聚合物碘蒸氣負載材料及其制備方法和應用。

背景技術

核電是一種清潔可靠的能源，可滿足日益增長的全球能源需求。因此，核廢料的適當管理已成為核電生產中的一個主要安全問題。眾所周知，¹²⁹I和¹³¹I都是核廢料中的重要放射性同位素。¹²⁹I是一種危險物種，半衰期相對較長(1.57×107年)，并且具有生物累積性，因此必須捕獲并通過有效手段可靠地存儲。盡管¹³¹I是短壽命(半衰期為8.02天)的放射性核素，但是由于其高揮發性對人體代謝過程的直接影響，¹³¹I的立即捕獲仍是必要的。當前I₂捕獲技術主要依靠天然或合成沸石，例如Ag0八面沸石或絲光沸石，以及其他吸附劑，如Ag⁺浸漬的二氧化硅和氧化鋁、活性炭或石墨烯氣凝膠和粉末，均因其吸收I₂的能力而聞名。但是，它們主要的缺點是昂貴和/或低效率的恢復，無法重復使用。最近亟需尋找具有快速捕獲I₂和可重復使用的材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種2D鎘配位聚合物碘蒸氣負載材料及其制備方法和應用，解決了現有捕獲I₂材料昂貴和低效率恢復的問題。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種2D鎘配位聚合物碘蒸氣負載材料，所述2D鎘配位聚合物碘蒸氣負載材料的化學式為：[Cd₆(tdc)₃(DMA)₆(H₂O)₂]·5DMA·26H₂O；其中，tdc為噻吩-2，5-二羧酸，DMA為N，N-二甲基乙酰胺。

更優地，2D鎘配位聚合物碘蒸氣負載材料為Triclinic晶系，空間群為P-1，單胞參數為α＝96.73(5)°，β＝101.61(5)°，γ＝90°，Z＝2。

更優地，2D鎘配位聚合物碘蒸氣負載材料包括第一雙核單元和第二雙核單元。

更優地，第一雙核單元包含兩個Cd²⁺離子，命名為Cd1和Cd2，Cd1和Cd2均采取六配位的配位模式，其中Cd1分別與來自六個不同噻吩-2，5-二羧酸上的六個羧基氧原子進行配位；Cd2分別與來自三個不同噻吩-2，5-二羧酸上的四個羧基氧原子和兩個DMA分子的氧原子進行配位；

第二雙核單元包含兩個Cd²⁺離子，命名為Cd3和Cd4，Cd3和Cd4均采取六配位的配位模式，Cd3分別與來自六個不同噻吩-2，5-二羧酸上的六個羧基氧原子進行配位，Cd4分別與來自三個不同噻吩-2，5-二羧酸上的四個羧基氧原子、一個DMA分子的氧原子和一個水分子上的氧原子進行配位。