本发明专利技术公开了一种多孔镍配合物及其制备方法和在吸附乙烯及水果保鲜中的应用，该配合物的结构单元为[Ni2(DBPT)2]，式中DBPT代表脱去两个‑COOH上氢原子的4‑(3,5‑二羧苯基)‑2,2′:4′,4″‑三联吡啶二价阴离子。本发明专利技术配合物对乙烯具有很好的吸附能力，在一个大气压，零摄氏度的条件下，乙烯吸附量是目前报道的金属有机配合物中最高的，并且将该配合物与水果放在一起，对水果具有很好的保鲜作用。
【技术实现步骤摘要】
一种多孔镍配合物及其制备方法和在吸附乙烯和水果保鲜中的应用
本专利技术涉及一种以4-(3,5-二羧苯基)-2,2′:4′,4″-三联吡啶为配体构筑的多孔镍配合物，该配合物对乙烯具有很好的吸附能力，可以吸附水果中的乙烯，对水果起到保鲜作用。
技术介绍
乙烯是一种促进果成蔬的植物激素。在自然条件下，乙烯不是果实成熟的产物,而是在果实蔬菜发育中慢慢积累,增加到一定浓度启动果蔬成熟的激素，而能够有效的降低贮藏环境中的乙烯浓度在延长果蔬保鲜期，防止果蔬代谢紊乱，导致其腐败上有着重要意义。尤其可以避免需要长途或长时间运输、保存的水果和蔬菜的浪费。很多报道都证明了对于采摘以后蔬菜植物的保鲜的环境中所含有的乙烯量越少越好。毫无疑问，利用乙烯吸附剂去除乙烯是最有效的方法。目前，市场上大部分乙烯去除剂都是利用高锰酸钾的氧化性，将乙烯氧化为水合二氧化碳，但是由于高锰酸钾的强氧化性，其吸附能力、选择性及重复使用性受到了很大的限制，特别是高锰酸钾仍然具有很大的毒害性，为食品安全埋下了很大的隐患。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种以4-(3,5-二羧苯基)-2,2′:4′,4″-三联吡啶为配体构筑的多孔镍配合物，以及该配合物的制备方法，并为该配合物提供新的应用。针对上述目的，本专利技术所采用的多孔镍配合物的结构单元为[Ni2(DBPT)2]，式中DBPT代表脱去两个-COOH上氢原子的4-(3,5-二羧苯基)-2,2′:4′,4″-三联吡啶二价阴离子；该配合物属于四方晶系，P4(2)/nmc空间群，晶胞参数为：α＝90°，β＝90°，γ＝90°。上述多孔镍配合物的制备方法为：将硝酸镍、4-(3,5-二羧苯基)-2,2′:4′,4″-三联吡啶按摩尔比为1:0.5～1加入N,N-二甲基乙酰胺与1,3-二甲基-2-咪唑啉酮体积比为1:2～3的混合液中，搅拌均匀，在密闭条件下115～125℃恒温静置反应4～6天，得到多孔镍配合物。本专利技术多孔镍配合物在吸附乙烯中的应用。本专利技术多孔镍配合物在水果保鲜中的应用。使用本专利技术多孔镍配合物在吸附乙烯或水果保鲜时，为了提高其使用效果，可先将多孔镍配合物用乙腈浸泡2～3天，期间每天更换乙腈3～5次，然后将其用氮气吹干，真空50℃下脱气10～16h。本专利技术的有益效果如下：本专利技术配合物对乙烯具有很好的吸附性能，在273K时，其气体吸附量达到222cm3/g，是目前报道的金属有机配合物中乙烯吸附量在该温度和压力下最高的，同时该配合物的具有循环使用性和很好的稳定性，重复使用时只需比较低的温度，能够节能。本专利技术配合物还可作为水果、蔬菜的保鲜剂，对于需要长时间运输和保存的水果，完全可以达到保鲜的效果，更重要的是该配合物相对于市场用量少很多，并具有可以重复使用性。附图说明图1是本专利技术多孔镍配合物的基本配位单元结构示意图。图2是本专利技术多孔镍配合物中金属镍的配位方式。图3是本专利技术多孔镍配合物中配体4-(3,5-二羧苯基)-2,2′:4′,4″-三联吡啶和单核金属镍的连接方式。图4是本专利技术多孔镍配合物的三维孔道结构图。图5是本专利技术多孔镍配合物的粉末X-射线衍射图。图6是采用本专利技术多孔镍配合物在不同温度下乙烯吸附测试。图7是采用本专利技术多孔镍配合物气敏测试对不同浓度的乙烯的响应图。图8是采用本专利技术多孔镍配合物气敏测试不同浓度乙烯的响应直线拟合图。图9是采用本专利技术多孔镍配合物对于香蕉保鲜连续30天的变化拍照(上排)以及未加本专利技术多孔镍配合物的对于香蕉连续30天的变化拍照(下排)。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术的保护范围不仅限于这些实施例。实施例1向20mL玻璃瓶中加入硝酸镍(20.3mg，0.1mmol)、4-(3,5-二羧苯基)-2,2′:4′,4″-三联吡啶(42mg，0.1mmol)，然后再加入N,N-二甲基乙酰胺与1,3-二甲基2-咪唑啉酮体积比为1:2的混合液(3mL)，搅拌均匀，密封玻璃瓶，在120℃下恒温静置反应4天，得到结构单元为[Ni2(DBPT)2]的多孔镍配合物，式中DBPT代表脱去两个-COOH上氢原子的4-(3,5-二羧苯基)-2,2′:4′,4″-三联吡啶二价阴离子，其收率为75.2％。所制备的配合物的单晶结构属于四方晶系，P4(2)/nmc空间群，晶胞参数为α＝90°，β＝90°，γ＝90°，在其基本结构单元中包括一个金属镍和1/2个4-(3,5-二羧苯基)-2,2′:4′,4″-三联吡啶(见图1)，每个金属镍原子与来自配体的两个羧基螯合配位的四个氧原子和来自配体的两个氮原子配位，形成八面体配位中心(如图2)，每个金属中心连接四个配体，同时一个4-(3,5-二羧苯基)-2,2′:4′,4″-三联吡啶中的两个羧基脱去质子连接两个金属离子，同时两个氮原子也连接两个金属离子(见图3)，4-(3,5-二羧苯基)-2,2′:4′,4″-三联吡啶与镍原子通过4,4-连接形成四方孔道(见图4)。由图5可见，所得配合物的粉末X-射线衍射曲线和单晶数据模拟曲线吻合，说明其具有很好的结晶度和纯度。实施例2本专利技术多孔镍配合物在吸附乙烯中的用途，具体测试方法如下：将多孔镍配合物先用乙腈浸泡3天，期间每天更换乙腈3次，然后将其用氮气吹干，在美国麦克公司的ASAP-2020表面物理吸附仪上真空50℃下脱气12h，之后利用配置的温度控制仪通过乙醇控温，测其在253K、263K、273K、283K、298K和303K温度下的乙烯吸附量。如图6所示，在273K时，其气体吸附量达到222cm3/g，是目前报道的金属有机配合物中乙烯吸附量在该温度和压力下最高的，同时为了进一步证明该配合物的可循环使用性，我们对其乙烯的吸附和脱附连续循环五次，其乙烯的吸附量没有任何的减少(见图7)。该配合物由于没有开放金属位点及路易斯酸碱位点，如图8所示，其吸附焓无论是在低压没有吸附，还是在高压吸附的情况下都比较低，约为20kJ/mol，这说明对该配合物重复使用时只需比较低的温度，能够节能。同时将吸附乙烯以后的样品做粉末X-射线衍射表征，进一步证明其具有很好的稳定性。实施例3本专利技术多孔镍配合物在水果保鲜中的用途，具体方法如下：将多孔镍配合物先用乙腈浸泡3天，期间每天更换乙腈3次，然后将其用氮气吹干，在美国麦克公司的ASAP-2020表面物理吸附仪上真空50℃下脱气12h。从市场上购买新鲜、不太成熟和略带绿色的香蕉，从中选取接近的两组分别放入广口瓶中；向其中一组放入上述用低沸点溶剂乙腈交换后50℃真空活化的多孔镍配合物30mg；之后向两组广口瓶中通入气流和时间都相同的氮气，密封放置。并每天拍照准确记录两组香蕉的变化情况。如图9，开始的时候香蕉基本相同，而在第5天的时候，没有放置配合物组的香蕉开始有黑色腐败的迹象出现，而第9天的时候已经大面积腐败，在15天的时候，基本完全腐败。但是加入多孔镍配合物的一组香蕉在放置30天的时候基本看不到任何腐败的迹象，只是原来略带青绿色的地方，逐渐变黄，说明稍微成熟，这对于需要长时间运输和保存的水果，完全可以达到，更重要的是配合物相对于市场用量少很多，并具有可以重复使用性。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多孔镍配合物，其特征在于：该配合物的结构单元为[Ni2(DBPT)2]，式中DBPT代表脱去两个‑COOH上氢原子的4‑(3,5‑二羧苯基)‑2,2′:4′,4″‑三联吡啶二价阴离子；该配合物属于四方晶系，P4(2)/nmc空间群，晶胞参数为：
【技术特征摘要】
1.一种多孔镍配合物，其特征在于：该配合物的结构单元为[Ni2(DBPT)2]，式中DBPT代表脱去两个-COOH上氢原子的4-(3,5-二羧苯基)-2,2′:4′,4″-三联吡啶二价阴离子；该配合物属于四方晶系，P4(2)/nmc空间群，晶胞参数为：α＝90°，β＝90°，γ＝90°。2.一种权利要求1的多孔镍配合物的制备方法，其特征在于：将硝酸镍、4-(3,5-二羧苯基)-2,2′:4′,4″-三联吡啶按摩尔比为1:0.5～1加入N,N-二甲基乙酰胺与1,3-二甲基-2-咪唑啉酮体积比为1:2～3的混合液中，搅拌均匀，在密闭条件...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟全国，李永鹏，赵永妮，胡满成，李淑妮，蒋育澄，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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