[發明專利]一種金屬-有機框架材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110063224.7
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112876689B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 高強;張艷梅;陸楠;陳祥;陳立莊
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C07F1/00;B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/22
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種金屬-有機框架材料，其特征在于，所述金屬-有機框架材料的化學式為[Cu(btr)₂(hpztr)₂·(pztr^-1)₂·(NO₃^-)₃]_n，其中，Hpztr為4-(3，5-二甲基吡唑-4-基)-1,2,4-三唑，btr為4,4’-雙-1,2,4-三氮唑；所述金屬-有機框架材料的單胞參數為：α＝90°，β＝90°，γ＝90°。

2.一種權利要求1所述的金屬-有機框架材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)合成有機配體4-(3，5-二甲基吡唑-4-基)-1,2,4-三唑；

(2)合成有機配體4,4’-雙-1,2,4-三氮唑；

(3)利用混合溶劑將銅鹽和有機配體4-(3,5-二甲基吡唑-4-基)-1,2,4-三唑、4,4’-雙-1,2,4-三氮唑進行溶解，得到混合溶液；

(4)將混合溶液置于90～100℃恒溫干燥箱當中反應，冷卻至室溫，過濾、洗滌、干燥，即得到金屬-有機框架材料。

3.根據權利要求2所述的金屬-有機框架材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1包括以下步驟：

(11)將4-硝基-3，5-二甲基吡唑和KOH溶解于去離子水中，加熱至90-100℃，加入SnCl₂·2H₂O，保持溫度不變，繼續反應，反應完全后冷卻至室溫，過濾固體產物洗滌、干燥；得4-氨基-3，5-二甲基吡唑中間體；

(12)將4-氨基-3，5-二甲基吡唑配體中間體、N,N'-雙(二甲基氨基亞甲基)肼和對甲苯磺酸溶于鄰二甲苯中，攪拌回流反應，反應完成后，冷卻至室溫，過濾、用二甲苯和乙醇洗滌，即得有機配體4-(3，5-二甲基吡唑-4-基)-1,2,4-三唑。

4.根據權利要求3所述的金屬-有機框架材料的制備方法，其特征在于，所述步驟11中4-硝基-3，5-二甲基吡唑、KOH和SnCl₂·2H₂O質量比為1：8～10：5～6；所述步驟12中4-氨基-3，5-二甲基吡唑、N,N'-雙(二甲基氨基亞甲基)肼、對甲苯磺酸質量比為1：1～2：0.05～0.1，4-氨基-3，5-二甲基吡唑與鄰二甲苯使用量為1g：7～10mL。

5.根據權利要求2所述的金屬-有機框架材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2包括以下步驟：

(21)將N,N'-雙(二甲基氨基亞甲基)肼鹽酸鹽和4-氨基-1,2,4-三唑溶于甲苯中；

(22)加熱回流反應后，過濾所得沉淀物，用冷甲醇洗滌，干燥即得到4,4’-雙-1,2,4-三氮唑。

6.根據權利要求5所述的金屬-有機框架材料的制備方法，其特征在于，所述步驟21中4-氨基-1,2,4-三唑和N,N'-雙(二甲基氨基亞甲基)肼鹽酸鹽質量比為1：1～3，4-氨基-1,2,4-三唑與甲苯使用量為1～2g：20mL。

7.根據權利要求2所述的金屬-有機框架材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中混合溶劑為體積比為3～2：1的去離子水和甲醇，銅鹽為三水合硝酸銅，銅鹽和有機配體4-(3,5-二甲基吡唑-4-基)-1,2,4-三唑、4,4’-雙-1,2,4-三氮唑的摩爾比為1～2：1：1。

8.一種權利要求1所述的金屬-有機框架材料在去除水中陰離子中的應用。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，所述陰離子為離子。