A metal-organic framework material based on low symmetry pyrazole-carboxylic acid ligand Zn and its preparation method belong to the technical field of crystalline materials. The chemical formula is [Zn11O8 (PCBA) 6], in which the organic ligand (H3PCBA) is 4 (3,6 (1H pyrazole 4 9 benzoic acid. The metal organic framework was synthesized by solvothermal reaction of organic ligand 4 (3,6 (1H pyrazole 4 9 group) benzoic acid with zinc nitrate hexahydrate in N,N dimethylformamide to obtain metal organic framework materials under closed conditions Because of its large pore size and specific surface area, the metal-organic frame material is expected to become a new material for gas storage.
【技术实现步骤摘要】
一种基于低对称吡唑-羧酸配体Zn的金属有机框架材料和制备方法及其应用
本专利技术技术涉及金属-有机配位聚合物材料,属于晶态材料的
特征是一种基于低对称吡唑-羧酸配体Zn的金属有机框架材料和制备方法及其应用。
技术介绍
作为一种新型有机-无机多孔材料,金属-有机框架(Metal-OrganicFrameworks,MOFs),由于其结构多样化、尺寸可调控、比表面积大等特点,已被广泛应用于气体存储与分离、水处理、荧光检测、催化等领域。多样化的次级构筑单元(SBU)及有机配体使得MOFs的可控合成变得可能,其中合理地设计与合成有机配体是实现MOFs的多样化、功能化的有效手段。单一高对称羧酸或吡唑配体由于其种类繁多、结构多样已被广泛研究,近年来国内外学者利用低对称单一羧酸或吡唑配体构筑了一系列具有代表性的MOFs,如PCN-609和BUT-41。用低对称羧酸-吡唑配体合成金属-有机框架的研究相对较少,羧酸-吡唑配体可通过与不同金属离子或SBUs配位构筑具有大尺寸的金属-有机框架材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低对称吡唑-羧酸配体的Zn的金属有机框架材料、制备方法及其应用。本专利技术的一种新型低对称吡唑-羧酸配体,特征在于,双功能化、低对称配体4-(3,6-二(1H-吡唑-4-基)-9H-咔唑-9-基)苯甲酸简称H3PCBA。该配体中的中心核为咔唑,并且同时包含吡唑与羧酸两种官能团;配体中的苯甲酸与两个吡唑环之间的夹角均为135°,而两个吡唑环之间的夹角为90°。本专利技术的一种新型低对称吡唑-羧酸Zn的金属-有机框架材料,其特征在于,化学分子 ...
【技术保护点】
1.一种基于低对称吡唑‑羧酸Zn的金属‑有机框架材料,其特征在于,化学分子式为[Zn11O8(PCBA)6],H3PCBA为有机配体4‑(3,6‑二(1H‑吡唑‑4‑基)‑9H‑咔唑‑9‑基)苯甲酸,H3PCBA化学结构式为:
【技术特征摘要】
1.一种基于低对称吡唑-羧酸Zn的金属-有机框架材料,其特征在于,化学分子式为[Zn11O8(PCBA)6],H3PCBA为有机配体4-(3,6-二(1H-吡唑-4-基)-9H-咔唑-9-基)苯甲酸,H3PCBA化学结构式为:2.按照权利要求1所述的基于低对称吡唑-羧酸Zn的金属-有机框架材料,其特征在于,H3PCBA配体的中心核为咔唑,并且同时包含吡唑与羧酸两种官能团;配体中的苯甲酸与两个吡唑环之间的夹角均为135°,而两个吡唑环之间的夹角为90°。3.按照权利要求1所述的基于低对称吡唑-羧酸Zn的金属-有机框架材料,其特征在于,从框架连接构筑的角度,该金属-有机框架的晶体结构属于立方晶系,空间群为I213,晶胞参数为:α=β=γ=90°。4.按照权利要求1所述的基于低对称吡唑-羧酸Zn的金属-有机框架材料,其特征在于,该金属-有机框架中,有三种不同链接的Zn2+,其中Zn1与四个来自两个不同配体N原子配位;Zn2与来自水的O原子、两个来自不同配体的N原子、一个来自配体上羧基的O原子配位;Zn3以四面体的配位模式与三个μ2-O/OH、来自水的O配位;三个Zn2和一个Zn3通过三个μ2-O/OH链接,从而构成了三维的框架结构。5.按照权利要求1所述的基于低对称吡唑-羧酸Zn的金属-有机框架材料,其特征在于,该金属-有机框架材料延a、b或c轴方向存在边长为的菱形孔道。较大的孔结构使得该金属-有机框架适用于气体存储。6.制备权利要求1所述的基于低对称吡唑-羧酸Zn的金属-有机框架材料的方法,其特征在于,密封条件下,有机配体4-(3,6-二(1H-吡唑-4-基)-9H-咔唑-9-基)苯甲酸(H3PCBA),与六水合硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、去离子水的混合溶液中,经由溶剂热反应得到该金属-...
【专利技术属性】
技术研发人员:李建荣,司广锐,何涛,张永正,孔祥婧,
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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