[發明專利]一種鎘基金屬-有機框架材料及其制法與應用

有效

• 申請號: 202010156651.5
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111253586B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 黃坤林;吳越;陳新;郭媛媛;張如意;夏剛
• 申請（專利權）人: 重慶師范大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C09K11/06;G01N21/31;G01N21/64
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭麗

1.一種鎘基金屬-有機框架材料，其特征在于，其化學通式為{[Cd₂(etc)(tpt)_4/3](H₂O)₉}_n，屬于三方晶系，空間群為P-3c，晶胞參數所述化學通式中，組分etc^4-是半剛性的四元有機羧酸H₄etc脫去4個質子所得，所述H₄etc結構如式Ⅰ所示；組分tpt結構如式Ⅱ所示，

所述鎘基金屬-有機框架材料的配位結構中，每個所述etc^4-與6個Cd²⁺離子配位模式如式III所示，組分tpt與3個Cd²⁺離子配位，如式IV所示；所述Cd²⁺離子的配位方式如式V所示，并通過共享羧酸根形成Cd₂(CO₂)₄N₄的雙核簇；其中，式III和式IV中原子數字標記表示來源，Cd原子右上角*表示與空間對稱操作有關，

2.一種如權利要求1所述的鎘基金屬-有機框架材料的制備方法，其特征在于，所述鎘基金屬-有機框架材料以H₄etc、tpt、Cd(NO₃)₂·4H₂O和HNO₃作為原料，以乙腈和水的混合溶液作為溶劑，采用溶劑熱合成法制備。

3.根據權利要求2所述的鎘基金屬-有機框架材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體包括如下步驟：

(1)將上述原料和溶劑混合形成反應體系，置于密閉容器中；所述原料H₄etc:tpt:Cd(NO₃)₂·4H₂O和HNO₃的物質的量比為1：1：2：0～4.2；所述溶劑乙腈和水的體積比3：7；

(2)將反應體系置于室溫下攪拌0.5h，然后將反應溫度升溫至140～160℃，反應4-6天，之后自然冷卻、過濾、干燥，得到塊狀晶體。

4.根據權利要求3所述的鎘基金屬-有機框架材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述H₄etc：tpt：Cd(NO₃)₂·4H₂O：HNO₃的物質的量比為1：1：2：0。

5.根據權利要求3所述的鎘基金屬-有機框架材料的制備方法，其特征在于，所述反應體系中H₄etc或tpt的初始物質的量濃度為5mmol/L。

6.根據權利要求3所述的鎘基金屬-有機框架材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中反應溫度為140℃，所述干燥是指晶體用蒸餾水洗滌后，室溫下在空氣中自然干燥。

7.一種鎘基金屬-有機框架材料的應用，其特征在于，將采用權利要求2～6任一所述方法制得的鎘基金屬-有機框架材料在水合鋁離子和重金屬鋇離子檢測方面的應用。