A metal-organic framework material of Zr based on T-type tricarboxylic acid ligand and its preparation method and application belong to the technical field of crystalline materials. The chemical formula is [Zr6O4 (OH) 7 (H2O) 3 (BTBA) 3], and H3BTBA is the organic ligand 4,4', 4\[(1H] imidazole 2,4,7] triphenylbenzoic acid. The metal-organic skeleton was synthesized by a solvothermal reaction of the organic ligand 4,4',4'(1H[d]imidazole_2,4,7_2,4,78209 Selective quenching.
【技术实现步骤摘要】
一种基于T型配体的Zr的金属有机骨架材料和制备方法及其应用
本专利技术属于晶态材料的
,技术涉及金属-有机配位聚合物材料,特征是一种Zr的金属-有机骨架材料、制备方法及其应用研究。
技术介绍
金属-有机骨架材料(Metal-OrganicFrameworks,MOFs),由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键链接而成,作为一类新型的多孔材料,具有比表面积大、孔隙率高、孔道可调等特征,在气体吸附与分离、催化、荧光、电化学等领域具有潜在的应用。MOFs结构的多样性主要源于有机配体多样性以及金属离子或金属簇多样的配位几何构型,因此,可通过设计新型的配体获得具有新颖结构的MOFs。Zr-MOF具有良好的化学稳定性、水热稳定性和机械稳定性。基于此,荧光Zr-MOFs已经大量用于传感检测,不同孔径的MOFs对不同尺寸的客体分子有不同的响应,被选择的粒子与MOFs内表面有特殊的作用,如氢键、电子供体与受体的相互作用、形成配位共价键,这些相互作用对MOFs应用于传感检测有非常大的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于T型三羧酸配体的Zr的金属有机骨架材料和制备方法及其应用。本专利技术的一种基于T型三羧酸配体的Zr的金属-有机骨架材料,其特征在于,化学分子式为[Zr6O4(OH)7(H2O)3(BTBA)3],H3BTBA为有机配体4,4',4”-(1H-苯并[d]咪唑-2,4,7-三基)三苯甲酸。从骨架连接构筑的角度,该金属-有机骨架的晶体结构属于六方晶系,空间群为P63mc,晶胞参数为:α=β=90°,γ=120°。该金属-有机骨架中,有两种不同链接的 ...
【技术保护点】
1.一种T型三羧酸配体,其特征在于,所述有机配体为4,4',4”‑(1H‑苯并[d]咪唑‑2,4,7‑三基)三苯甲酸(H3BTBA),化学结构式为:
【技术特征摘要】
1.一种T型三羧酸配体,其特征在于,所述有机配体为4,4',4”-(1H-苯并[d]咪唑-2,4,7-三基)三苯甲酸(H3BTBA),化学结构式为:2.按照权利要求1所述的T型三羧酸配体,其特征在于,该配体中心为苯并咪唑;配体的三个羧酸之间的夹角分别为90°和180°。3.权利要求1所述的T型三羧酸配体的制备方法,其特征在于,步骤如下:首先是4,7-二溴苯并噻二唑与硼氢化钠,氯化钴在乙醇中反应得到3,6-二溴苯-1,2-二胺;其次是将上述得到的3,6-二溴苯-1,2-二胺与对甲酰基苯甲酸甲酯、氯化锆、乙腈加入到反应器中,得到甲基4-(4,7-二溴-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯甲酸酯;然后将甲基4-(4,7-二溴-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯甲酸酯与4-甲氧羰基苯硼酸、四(三苯基膦)钯、碳酸钾、四氢呋喃和水加入到反应器中,密封、抽真空、惰性气体保护,加热反应得到三甲基4-(4,7-二溴-1H-苯并[d]咪唑-2,4,7-三基)三苯甲酸酯;最后将三甲基4-(4,7-二溴-1H-苯并[d]咪唑-2,4,7-三基)三苯甲酸酯在氢氧化钠、水、甲醇和四氢呋喃中水解得到4,4',4”-(1H-苯并[d]咪唑-2,4,7-三基)三苯甲酸。4.一种基于T型三羧酸配体的金属-有机骨架材料,其特征在于,化学分子式为[Zr6O4(OH)7(H2O)3(BTBA)3],H3BTBA为有机配体4,4',4”-(1H-苯并[d]咪唑-2,4,7-三基)三苯甲酸。5.按照权利要求4的一种基于T型三羧酸配体的金属-有机骨架材料,其特征在于,从骨架连接构筑的角度看,该金属-有机骨架的晶体结构属于六方晶系,空间群为P63mc,晶胞参数为:α=β=90°,γ=120°。6.按照权利要求4的一种基于T型三羧酸配体的金属-有机骨架材料,其特征在于,该金属-有机骨架中,有两种不同链接的Zr4+,有两种不同链接的Zr4+,其中Zr1与四个μ3-O/OH和来自不同配体BTBA3-中的四个O进行链接,Zr2与四个μ3-O/OH、来自水的两个O、来自不同配体BT...
【专利技术属性】
技术研发人员:李建荣,何涛,张永正,孔祥婧,谢亚勃,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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