[發明專利]性能穩定的金屬有機框架材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811363085.4
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109336809A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 云瑞瑞
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: C07D213/82
• 分類號: C07D213/82;C08G83/00;B01J20/22;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 張苗

本發明公開了一種性能穩定的金屬有機框架材料及其制備方法和應用，該金屬有機框架材料含有配合物，配合物的分子式為[Cu₂(L)₂]_∞，L為N,N'?二(3?羧基苯基)?3,5?吡啶二甲酰胺，∞表示三維結構的延續；其中，配合物含有多個雙核銅次級構筑單元Cu₂(COO)₄N₂；在每個雙核銅次級構筑單元中，銅離子分別與兩個L中的羧酸以及兩個L中的氮進行配位組成渦輪模式。該金屬有機框架材料具有優異的熱穩定性且對二氧化碳具有優異的吸附性，進而使得其能夠在氣體分離中得到應用，同時制備方法具有工序簡單和操作簡便的優點。

技術領域

本發明涉及有機框架材料，具體地，涉及一種性能穩定的金屬有機框架材料及其制備方法和應用。

背景技術

金屬有機框架材料具有獨特的孔結構，其在氣體分離與存儲方面應用，已成為當今氣體分離存儲的研究熱點[參見：(a)Yaghi O.Nature.2003,423,705.(b)Zhou H.-C.Adv.Mater.,2018，30,1704303]，孔隙率是其晶體體積的50％以上，通常這種方法合成的MOFs比表面積一般都在1000m²/g以上甚至更高，對于MOFs的應用研究主要是在氣體存儲，氣體的吸附與分離等；然而MOFs的酸堿及水穩定性卻有待提升。

發明內容

本發明的目的是提供一種性能穩定的金屬有機框架材料及其制備方法和應用，該金屬有機框架材料具有優異的熱穩定性且對二氧化碳具有優異的吸附性，進而使得其能夠在氣體分離中得到應用，同時制備方法具有工序簡單和操作簡便的優點。

為了實現上述目的，本發明提供了一種性能穩定的金屬有機框架材料，該金屬有機框架材料含有配合物，配合物的分子式為[Cu₂(L)₂]_∞，L為N,N'-二(3-羧基苯基)-3,5-吡啶二甲酰胺，∞表示三維結構的延續，即配合物由無限個類似結構的重復單元組成；

其中，配合物含有多個雙核銅次級構筑單元Cu₂(COO)₄N₂；在每個雙核銅次級構筑單元中，銅離子分別與兩個L中的羧酸以及兩個L中的氮進行配位組成渦輪模式。

本發明還提供了一種上述的金屬有機框架材料的制備方法，其特征在于，該制備方法包括：

1)在有機溶劑中，將L、銅鹽進行熱處理；

2)將反應體系進行冷卻結晶，然后固液分離以得到金屬有機框架材料。

本發明進一步提供了一種上述的金屬有機框架材料在氣體分離中的應用。

在上述技術方案，本發明通過簡單的溶劑熱反應制得的金屬有機框架材料，該具有優異的熱穩定性且對二氧化碳具有優異的吸附性，進而使得其能夠在氣體分離中得到應用，同時制備方法具有工序簡單和操作簡便的優點。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1實施例1制備的產物的變溫X射線粉末衍射圖；

圖2實施例1制備的產物的X射線單晶衍射聚合狀態圖.

圖3實施例1制備的產物的X射線單晶衍射分子結構圖

圖4實施例1制備的產物的BET圖；

圖5實施例1制備的產物的孔徑大小測試結果；