[發明專利]一種鋱(Ⅲ)負載的鋅基金屬有機框架及其制備與應用

有效

• 申請號: 202110733773.0
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113402727B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 朱愛新;梁宇杰;姚君;李秋霞;荊碧
• 申請（專利權）人: 云南師范大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;G01N21/64;C09K11/06
• 代理公司: 廣州潤禾知識產權代理事務所(普通合伙) 44446
• 代理人: 鄭永泉;黃潔玲

1.一種鋱(Ⅲ)負載的鋅基金屬有機框架，其特征在于，通式為Tb³⁺@Zn-MOF；式中Zn-MOF代表化學式為[(CH₃)₂NH₂][Zn₂(DMTDC)₂(3-mtz)]·4DMF·3H₂O的鋅基金屬有機框架；其中，DMTDC^2-代表3,4-二甲基噻吩并[2,3-b]噻吩-2,5-二羧酸脫去兩個質子后的陰離子，3-mtz^-代表3-甲基-3H-1,2,4-三氮唑脫去質子后的陰離子，DMF代表N,N-二甲基甲酰胺；有機配體DMTDC^2-和3-mtz^-將Zn²⁺連接成含一維孔道的三維陰離子框架結構，所述三維陰離子框架結構的孔洞率為61.0％，所述孔道被平衡電荷[(CH₃)₂NH₂]⁺、未配位的溶劑分子N,N-二甲基甲酰胺和水占據。

2.根據權利要求1所述的鋱(Ⅲ)負載的鋅基金屬有機框架，其特征在于，所述鋅基金屬有機框架屬于單斜晶系，空間群為C2/c，晶胞參數分別為：α＝γ＝90°、β＝90.205(2)°、

3.一種如權利要求1或2所述鋱(Ⅲ)負載的鋅基金屬有機框架的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.將3,4-二甲基噻吩并[2,3-b]噻吩-2,5-二羧酸、3-甲基-3H-1,2,4-三氮唑和六水硝酸鋅加入到N,N-二甲基甲酰胺純溶劑中混合均勻，得混合液；

S2.將步驟S1所得混合液密封后在90～120℃下進行溶劑熱反應，反應時間為12～48小時，以每小時5℃的速度冷卻到室溫，得到無色針狀透明晶體；

S3.用N,N-二甲基甲酰胺洗滌步驟S2所得無色針狀透明晶體，自然晾干，得鋅基金屬有機框架Zn-MOF；

S4.將步驟S3所得Zn-MOF加入到0.25mol/L的Tb(NO₃)₃·6H₂O的乙醇溶液中，浸泡72小時，過濾，用乙醇洗滌多次，晾干，制得所述鋱(Ⅲ)負載的鋅基金屬有機框架Tb³⁺@Zn-MOF。

4.根據權利要求3所述的鋱(Ⅲ)負載的鋅基金屬有機框架，其特征在于，步驟S1中，3,4-二甲基噻吩并[2,3-b]噻吩-2,5-二羧酸、3-甲基-3H-1,2,4-三氮唑和六水硝酸鋅的摩爾比為1:0.5:1。

5.根據權利要求3所述的鋱(Ⅲ)負載的鋅基金屬有機框架，其特征在于，步驟S1中，3,4-二甲基噻吩并[2,3-b]噻吩-2,5-二羧酸與N,N-二甲基甲酰胺純溶劑的用量比為0.1毫摩爾：4毫升。

6.根據權利要求3所述的鋱(Ⅲ)負載的鋅基金屬有機框架，其特征在于，步驟S4中，Zn-MOF與Tb(NO₃)₃·6H₂O的乙醇溶液的用量比為50毫克：4毫升。

7.一種如權利要求1～2任一項所述鋱(Ⅲ)負載的鋅基金屬有機框架或權利要求3～6任一項所制備鋱(Ⅲ)負載的鋅基金屬有機框架的應用，其特征在于，用作快速響應識別鐵離子的熒光探針。

8.根據權利要求7所述鋱(Ⅲ)負載的鋅基金屬有機框架的應用，其特征在于，在紫外燈下通過肉眼選擇性快速熒光識別Fe³⁺離子。