[發明專利]一種Zr的金屬-有機框架材料、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201811536564.1
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109456756B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 李建榮;王彬;呂杰;謝亞勃
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C07F7/00
• 分類號: C07F7/00;C08G83/00;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種三維Zr的金屬-有機框架材料，其特征在于，化學分子式為[Zr₆O₄(OH)₈(HCOO)₂(BCPIA)₂]，其中H₄BCPIA為有機配體5-(2,6-雙(4-羧苯基)吡啶-4-取代)間苯二甲酸；

有機配體5-(2,6-雙(4-羧苯基)吡啶-4-取代)間苯二甲酸(H₄BCPIA)的結構式如下所示；

從骨架連接構筑的角度，該三維金屬有機骨架材料的晶體結構屬于六方晶系，空間群為P63/mmc，晶胞參數為：α＝β＝90°，γ＝120°。

2.按照權利要求1所述的一種三維Zr的金屬-有機框架材料，其特征在于，在該金屬-有機框架中，六個Zr⁴⁺離子和4個μ₃-O原子、8個羥基、2個甲酸以及8個來自不同配體的羧基相連構成了六核鋯的次級構筑單元SBU即Zr₆O₄(OH)₈(HCOO)₂(CO₂)₈；每個六核鋯的SBU通過四齒的有機配體BCPIA^4-和周圍的八個SBU相連從而構成了三維的骨架。

3.按照權利要求1所述的一種三維Zr的金屬-有機框架材料，其特征在于，該金屬-有機框架材料中存在兩種c軸的一維孔道，一種是三角形的小孔，其內可以放入一個直徑為的圓柱；另一種則是正六邊形的大孔，孔尺寸為

4.按照權利要求1所述的一種三維Zr的金屬-有機框架材料，其特征在于，從拓撲學角度看，若是將六核鋯的SBU和四齒的BCPIA^4-配體分別簡化成八連接和四連接的節點，那么整個金屬-有機框架材料可以簡化成4,8-c連接的網，其點符號為(4¹⁶·6¹²)(4⁴·6²)₂，屬于csq類型的拓撲。

5.權利要求1-4任一項所述的三維Zr的金屬-有機框架材料的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：

密封條件下，有機配體H₄BCPIA(5-(2,6-雙(4-羧苯基)吡啶-4-取代)間苯二甲酸)與氯化鋯(ZrCl₄)在DMF(N,N-二甲基甲酰胺)和乙酸的混合溶液中，經由熱反應得到該金屬-有機骨架的晶體；

其中有機配體H₄BCPIA(5-(2,6-雙(4-羧苯基)吡啶-4-取代)間苯二甲酸)與氯化鋯的摩爾比為1:(1～4)，每0.06毫摩爾的ZrCl₄對應0.5-4mL的DMF，0.4-1.2mL的乙酸，所述熱反應的溫度為60-120℃，反應時間為24-48小時。

6.權利要求1-4任一項所述的三維Zr的金屬-有機框架材料的應用，用于2,3,7,8-四氯代二苯并-對-二惡英(TCDD)和2,3-二氯代二苯并-對-二惡英(BCDD)的檢測。

7.按照權利要求6所述的應用，其特征在于，根據熒光的變化檢測濃度或總量。