一种镍基配合物及其制备方法和应用技术

技术编号:22154121 阅读:31 留言:0更新日期:2019-09-21 05:53
本发明专利技术属于新材料技术领域,具体的涉及一种镍基配合物及其制备方法和应用。化学通式为{[Ni1.5(attca)(H2O)3]}n,其中,n为大于1的偶数,Ni为二价镍离子,attca为去质子化的2‑氨基[1,1:3,1‑三联苯]‑4,4,5‑三羧酸配体;其中,所述镍基配合物属于正交晶系,Pmmb空间群,其晶胞参数为轴长

A Nickel-based Complex and Its Preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种镍基配合物及其制备方法和应用
本专利技术属于新材料
,具体的涉及一种镍基配合物及其制备方法和应用。
技术介绍
金属-有机框架结构(Metal-OrganicFrameworks,简称MOFs)是建立在分子识别和自组装等行为的基础上,以含有特殊配位原子或者配位官能团的有机配体或有机桥基与金属构筑单元通过自组装得到的一类具有周期性网络结构的晶态材料。由于MOFs一般具有尺寸丰富的晶格内孔道、外表面孔口和活性位、多变的拓扑结构以及物理化学性质,客体分子进入到MOFs孔道中后,会与活性位点发生作用,从而使MOFs在气体吸附与分离、药物靶向运输与缓释、荧光识别及催化等领域有着广泛应用。另外构筑MOFs材料的有机配体可以就行设计及功能化改造,这使得MOFs材料可在分子水平上进行设计、合成,使其成为一种非常具有潜力的复合功能多孔材料。迄今为止,含Ni金属配合物常由于Ni的不同价态和可变的配位能力而具有多样性的结构,从而呈现出多种特性和功能,在生物化学、材料科学、催化化学等方面都有着广泛的应用前景。近年来有许多文献报道了镍金属配合物的合成方法及应用,已有报道多数是由镍离子与多羧酸类配体组装得到MOFs,如{MikinaoIto,Tsuyoshiatsumoto,KazuyukiTatsumi,Inorg.Chem.,2009,48(5),2215-2223,Chien-MingLee,Tzung-WenChiou,Hsin-HungChen,Chao-YiChiang,Ting-ShenKuo,Wen-FengLiaw.Inorg.Chem.,2007,46(21),pp8913-8923}选用的是硫醇类配体构建单核或者双核镍基配合物;又如{ZhiqiangXu,LaurenceK.Thompson,VictoriaA.Milway,LiangZhao,TimothyKelly,andDavidO.MillerInorg.Chem.,2003,42(9),2950–2959}选用的是二嗪基配体构建二核、三核、四核、五核和八核镍簇配合物。上述这些构建配合物所使用的配体均是含氮类、硫醇类或者简单的芳香羧酸配体构筑镍基配合物,从未报道过使用刚性芳香羧酸类配体2-氨基[1,1:3,1-三联苯]-4,4,5-三羧酸(H3attca)与六水合硝酸镍构筑镍基配合物。即缺少一种具有复合功能多孔材料的镍基配合物。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述
技术介绍
中的技术问题,提供一种具有复合功能多孔材料的镍基配合物。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种镍基配合物,化学通式为{[Ni1.5(attca)(H2O)3]}n,其中,n为大于1的偶数,Ni为二价镍离子,attca为去质子化的2-氨基[1,1:3,1-三联苯]-4,4,5-三羧酸配体;其中,所述镍基配合物属于正交晶系,Pmmb空间群,其晶胞参数为轴长轴角α=90°,β=90°,γ=90°,晶胞体积为Z=8。本专利技术的有益效果是:本专利技术镍基配合物可用于制备吸附材料、抗菌材料、催化材料、光电磁材料、药物载体。专利技术的镍基配合物属于金属-有机框架结构,是一种非常具有潜力的复合功能多孔材料。将本专利技术的镍基配合物的晶体结构在270K条件下,用安捷伦公司的SuperNova微焦斑X-射线单晶衍射仪测试,在EosCCD上进行数据接收。用石墨单色器,λ(CuKα)为以ω-2θ的变速任意角扫描方式,使用Crysalispro工具进行数据分析吸收校正。所有结构均采用ShelXtl封装的ShelXs程序直接求解,并采用ShelXl全矩阵最小二乘法进行细化。对所有非氢原子进行各向异性处理,有机配体的氢原子通过几何对称产生得到本专利技术镍基配合物结构属于正交晶系,Pmmb空间群,晶体的基本结构单元是由不对称单元通过对称操作(对称操作码为1#+X,+Y,1+Z;2#+X,1/2-Y,+Z;3#+X,+Y,-1+Z;4#+X,1/2-Y,-1+Z;5#1-X,+Y,+Z;6#2-X,+Y,+Z)得到。不对称单元中由一个带有三个羧酸根的去质子化的配体attca、一点五个镍离子(Ni4、Ni11)和三个配位的水分子组成。离子Ni4采取六配位模式与六个氧原子相连接,而这六个氧原子分别是来自二个不同配体的二个羧酸根(O18-C60-O14、O21-C8-O163)中的氧原子(O18、O21),二个来自配位的水分子中的氧原子(O43、O55)和二个来自桥连μ3-氧桥中的氧原子(O7、O33);镍离子Ni11采取六配位模式与六个氧原子相连接,这六个氧原子分别是来自2个不同配体的4个羧酸根(O14-C60-O18、O14-C60-O18、O163-C8-O21、O163-C8-O21)中的氧原子(O14、O14、O163、O163)和二个来自桥连μ3-氧桥中的氧原子(O7、O33)。O14-C60-O18、O163-C8-O21采取双齿桥连模式连接Ni4和Ni11。其晶胞参数为轴长轴角α=90°,β=90°,γ=90°,晶胞体积为Z=8。本专利技术还提供一种镍基配合物的制备方法,包括以下步骤:A、将2-氨基[1,1:3,1-三联苯]-4,4,5-三羧酸配体与六水合硝酸镍溶解于溶剂中得到溶液,所述2-氨基[1,1:3,1-三联苯]-4,4,5-三羧酸配体与所述六水合硝酸镍的摩尔用量比为1:(9.5~11.5),所述2-氨基[1,1:3,1-三联苯]-4,4,5-三羧酸配体的浓度为0.006~0.008mmol/L;B、将步骤A中的溶液置于玻璃瓶中,在90~110℃的条件下保存35~37h,得到镍基配合物。本专利技术的有益效果是:本制备方法反应条件简单、反应可快速进行、节约能源和节省时间。且本专利技术镍基配合物的制备方法产率高、配体用量低,节省成本且本制备方法产率高、配体用量低,节省成本。在上述技术方案的基础上,本专利技术还可以做如下改进。进一步,所述溶剂由N,N-二甲基甲酰胺和H2O组成,所述N,N-二甲基甲酰胺与H2O的体积比为1:1。采用上述进一步方案的有益效果是,由N,N-二甲基甲酰胺和H2O组成的溶剂容易取得,成本价格低且绿色无污染。进一步,所述2-氨基[1,1:3,1-三联苯]-4,4,5-三羧酸配体与所述六水合硝酸镍的摩尔用量比为1:10,所述2-氨基[1,1:3,1-三联苯]-4,4,5-三羧酸配体的浓度为0.006mmol/L。采用上述进一步方案的有益效果是,确定的浓度和摩尔用量比得到镍基配合物具有更好的品质,反应更加的顺利。本专利技术还提供一种镍基配合物在荧光检测领域的应用,所述镍基配合物作为荧光材料溶于待检测溶剂,然后通过光谱仪检测荧光强度,实现荧光检测。本专利技术的有益效果是:所述镍基配合物能够应用于荧光检测。使得镍基配合物的功能更加的全面。本专利技术还提供一种镍基配合物的在气体吸附分离领域的应用,所述镍基配合物对对CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、C3H8和C3H6组成的轻质烃进行吸附测试,得到差异化的吸附量用于吸附分离。本专利技术的有益效果是:所述镍基配合物应用于气体吸附分离领域。使得镍基配合物的功能更加的全面。附图说明图1为本专利技术镍基配合物的不对称单元结构图;图2为本专利技术镍基配合物结构图;图3为本专利技术镍基配合本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种镍基配合物,其特征在于,化学通式为{[Ni1.5(attca)(H2O)3]}n,其中,n为大于1的偶数,Ni为二价镍离子,attca为去质子化的2‑氨基[1,1:3,1‑三联苯]‑4,4,5‑三羧酸配体;其中,所述镍基配合物属于正交晶系,Pmmb空间群,其晶胞参数为轴长

【技术特征摘要】
1.一种镍基配合物,其特征在于,化学通式为{[Ni1.5(attca)(H2O)3]}n,其中,n为大于1的偶数,Ni为二价镍离子,attca为去质子化的2-氨基[1,1:3,1-三联苯]-4,4,5-三羧酸配体;其中,所述镍基配合物属于正交晶系,Pmmb空间群,其晶胞参数为轴长轴角α=90°,β=90°,γ=90°,晶胞体积为Z=8。2.一种如权利要求1所述的镍基配合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:A、将2-氨基[1,1:3,1-三联苯]-4,4,5-三羧酸配体与六水合硝酸镍溶解于溶剂中得到溶液,所述2-氨基[1,1:3,1-三联苯]-4,4,5-三羧酸配体与所述六水合硝酸镍的摩尔用量比为1:(9.5~11.5),所述2-氨基[1,1:3,1-三联苯]-4,4,5-三羧酸配体在所述溶液中的浓度为0.006~0.008mmol/L;B、将步骤A中的溶液置于玻璃瓶中,在90~110℃的条件下保存...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙道峰张凯王雨桐王小康张秀荣
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:山东,37

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1