本发明专利技术公开了一种微孔钴配位聚合物、其制备方法及应用。所述微孔钴配位聚合物化学式是：[Co6(OH)2(INA)6(CPT)3](NO3)(DMA)4，所述配位聚合物结晶于立方晶系(cubic)，空间群为I‑43m，晶胞参数为本发明专利技术提供的微孔钴配位聚合物的基本结构是一个三维框架结构，在晶体学a、b、c三个方向上分别展示了三维方形孔道，孔道中填充有溶剂DMA分子。在常温常压条件下，对气体具有较强的吸附能力和较高的存储量，可作为乙炔气体吸附存储材料；同时本发明专利技术的微孔钴配位聚合物的制备方法简单，条件易控，在材料科学及相关领域具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。所述微孔钴配位聚合物化学式是：(NO3)(DMA)4，所述配位聚合物结晶于立方晶系(cubic)，空间群为I?43m，晶胞参数为本专利技术提供的微孔钴配位聚合物的基本结构是一个三维框架结构，在晶体学a、b、c三个方向上分别展示了三维方形孔道，孔道中填充有溶剂DMA分子。在常温常压条件下，对气体具有较强的吸附能力和较高的存储量，可作为乙炔气体吸附存储材料；同时本专利技术的微孔钴配位聚合物的制备方法简单，条件易控，在材料科学及相关领域具有广阔的应用前景。【专利说明】
本专利技术涉及一种配位聚合物材料，特别涉及一种微孔钴配位聚合物、其制备方法 及应用，所述配位聚合物具有微孔尺度的三维框架结构，对乙炔气体具有较高的储存能力， 可作为吸附存储材料被进一步开发应用。
技术介绍
多孔配位聚合物是一类由金属节点和有机配体通过配位自组装形成的晶态材料， 因其结构的可设计性和孔道的可调节性等特点受到了世界范围内科学家们的广泛关注 (Suh,M.P.；Park,H.J.；Prasad,Τ.Κ.；Lim,D.-ff.Chem.Rev.2012,112,782.Li,J.-R.； Sculley,J.；Zhou,H.-C.Chem.Rev.2012,112,869.Sumida,K.；Rogow,D.L.；Mason,J. A.； McDonald,T.M.；Bloch,E.D.；Herm,Z.R.；Bae,T.-H.；Long,J.R.Chem. Rev.2012,112, 724.Yoon,M.；Srirambalaji,R.；Kim,K.Chem.Rev.2012,112,1196.Cui,Y.；Yue,Y.；Qian, G.；Chen,B.Chem.Rev.2012,112,1126.Shustova,N.B.；Cozzolino, A.F.；Reineke,S.； Baldo,M. ; 〇;丨1吸]\^^111.〇16111.5〇(3.2013，135，13326.等）。人们可以通过选择合适的金属 节点或含有不同极性集团的有机配体来构筑具有特定功能聚合物材料。与传统的沸石、分 子筛类多孔材料相比，配位聚合物因其巨大的比表面积和可调节的孔道环境等优势在气体 的吸附和储存领域展示出了良好的应用前景。 例如：乙炔气体是一种重要的工业原料和新型的能源消耗品，然而当压力超过两 个大气压时，即使在室温无氧条件下乙炔也能发生爆炸，因此乙炔的存储和运输依然面临 着巨大的挑战。如何在常温常压条件下实现乙炔的高容量的储存是目前制约其走向应用的 瓶颈。最近的研究表明多孔配位聚合物材料在乙炔的吸附与储存领域有着良好的应用前 景，然而目前大部分报道的材料都是基于较为昂贵的有机配体，依赖于复杂的有机合成手 段。而对于实际应用而言，生产成本是必须首要考虑的因素之一，如何采用廉价的原料去合 成具有高的气体储存能力的配位聚合物材料仍是需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，以克服现有 技术中的不足。 为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括： 本专利技术实施例中提供了一种微孔钴配位聚合物，其化学式为(N〇3)(DMA)4,其中INA为异烟酸阴离子配体，CPT为4-α，2,4-三氮唑)-苯甲酸阴离 子配体，DMA为N，N 二甲基乙酰胺，其中CPT配体具有下式所示结构： r/丨Jdi HLUL來百1??晶于立方晶系（cub i c )，空间群为I - 43m，晶胞参数为 a = b - c =22.31938(12) A, V = 1 1082.8(2) A3" 进一步的，所述配位聚合物中，每个Co离子分别与来自三个INA配体与两个CPUS 体的三个氧原子和两个氮原子配位，剩余的空的配位点由羟基氧占据，三个晶体学对称相 关的Co离子由羟基氧原子桥连构成三核Co结构单元，再由6个INA配体和3个CPT配体连接拓 展为三维框架结构，并在晶体学的a、b、c三个方向上呈现出三维孔道结构，孔道中填充有溶 剂DMA分子。 在一较为优选的实施方案中，所述配位聚合物中的不对称配位单元包含半个晶体 学独立的Co2+离子、1/2个INA配体、1/4个CPI1配体和1/6个羟基氧原子，其中Col (每个Co离 子)分别与四个氧原子和两个氮原子配位，呈八面体配位构型。 本专利技术实施例中还提供了一种微孔钴配位聚合物的制备方法，包括：将异烟酸 (HINA)、4-(1，2，4_三氮唑)-苯甲酸(HCPT)和钴盐于DMA中混合均匀，之后将形成的混合液 以10°C/h的升温速度加热至80~85°C，再保温3~4天以上，然后降至室温，制得所述微孔钴 配位聚合物。 本专利技术实施例中还提供了上述的微孔钴配位聚合物作为乙炔吸附存储材料的用 途。 与现有技术相比，本专利技术的优点包括:本专利技术提供的微孔钴配位聚合物基本结构 是一个三维框架结构，所述的三维框架结构由三核Co结构单元及其在三维方向上连接的配 体构成，在三个晶体学a、b、c方向上分别展示出了三维方形孔道与四面体笼状结构，在常温 常压条件下，对气体(优选为乙炔气体)具有较强的吸附能力和较高的存储量，同时本专利技术 采用的微孔钴配位聚合物INA配体，CPI1配体都是廉价的原料，节省成本;且本专利技术的微孔钴 配位聚合物的制备方法简单，条件易控，因此本专利技术的微孔钴配位聚合物可作为潜在的乙 炔气体吸附存储材料，在材料科学及相关领域具有广阔的应用前景。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1是本专利技术实施例1-3中的微孔钴配位聚合物中钴(II)的配位环境图； 图2是本专利技术实施例1-3中的微孔钴配位聚合物的三维结构示意图； 图3是本专利技术实施例1-3中的微孔钴配位聚合物的网络拓扑示意图； 图4是本专利技术实施例1-3中的微孔钴配位聚合物的三维孔道示意图；图5是本专利技术实施例1-3中微孔钴配位聚合物在77K下的氮气吸附等温线示意图； 图6是本专利技术实施例1-3中微孔钴配位聚合物在273K和298K下的乙炔吸附等温线 示意图。【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术的具体实 施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据 附图描述的本专利技术的实施方式仅仅是示例性的，并且本专利技术并不限于这些实施方式。 在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅 示出了与根据本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大 的其他细节。 本专利技术实施例中提供了一种微孔钴配位聚合物，其化学式为(N〇3)(DMA)4,其中INA为异烟酸阴离子配体，CPT为4-(l，2,4-三氮唑)-苯甲酸阴离 子配体，DMA为N，N 二甲基乙酰胺，其中CPT配体具有下式所示结构： 所述配位聚合物结晶于立方晶系（cubic )，空间群为I-43m，晶胞参数为 a = b = e =22.31938(12) A, V =本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微孔钴配位聚合物，其特征在于所述配位聚合物的化学式为[Co6(OH)2(INA)6(CPT)3](NO3)(DMA)4，其中INA为异烟酸阴离子配体，CPT为4‑(1,2,4‑三氮唑)‑苯甲酸阴离子配体，DMA为N,N’‑二甲基乙酰胺，其中CPT配体具有下式所示结构：所述配位聚合物结晶于立方晶系(cubic)，空间群为I‑43m，晶胞参数为
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘春森，陈迪明，户敏，杜淼，田稼越，
申请(专利权)人：郑州轻工业学院，
类型：发明
国别省市：河南;41
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