一种介孔锆金属有机框架材料、制备方法以及在水吸附中的应用技术

本发明专利技术涉及一种介孔锆金属有机框架材料、制备方法以及在水吸附中的应用，属于金属有机框架材料技术领域。本发明专利技术提出了一种通过辅助配体锁定Zr<subgt;6</subgt;节点的分步策略，从单齿到双齿配合，从单连接到双连接，从非结构支撑性配位饱和到结构支撑性配位饱和，最终实现整个框架结构的金属节点配位饱和。所获得的具有饱和(12‑连接)Zr<subgt;6</subgt;节点的新型Zr‑MOF显示出高的水蒸气吸收率和优异的循环稳定性，使其成为基于水吸附的应用的合适候选者之一。实验表明，辅助配体在Zr<subgt;6</subgt;团簇上的双齿螯合是提高金属节点力学稳定性的解决方案，这有助于使整个框架结构具有更好的循环稳定性和热稳定性。引入支撑性结构配位可以进一步增强框架结构对毛细管力的抵抗能力，在从孔隙中连续抽离水分子的过程中保持高的吸水能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种介孔锆金属有机框架材料、制备方法以及在水吸附中的应用，属于金属有机框架材料。

技术介绍

1、zr基金属有机骨架(zr-mofs)材料具有高稳定性、高孔隙率、结构多样性和易修饰性等特点，是水吸附基热转化的候选材料。不同的水吸附机理使这些zr-mofs分为两类：孔径<2nm具有可逆和连续的孔填充过程；具有中孔(>2nm)的材料会经历毛细管冷凝。这两种类型的zr-mof在水分子抽离过程中都会受到毛细管力收缩作用。在大多数情况下，这会导致孔道遭遇不可逆转地破坏。对于介孔zr-mofs，由于不均匀的纳米空化会导致局部受力失配，从而无法抵消相邻通道中的毛细管力，因此更容易发生塌陷。

2、zr6节点通常存在于zr-mofs中，每个节点最多可双齿螯合配位12个羧酸根，但根据拓扑结构的不同，通常情况下zr6簇的连接性小于12。对于节点连接性小于12的zr-mofs(例如nu-1000和mo-808)，已有相关研究报道了其zr6节点具有一定的柔性以及结构脆弱性[1-4]。随后，通过具有封闭c孔的nu-1000异构体，相关研究证明了在c本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种介孔锆金属有机框架材料，其特征在于，在Zr6节点上除连接四羧酸有机配体以外，还连接有额外的配体，额外的配体是能够结构性双连接和具有双齿螯合配位模式的配体。

2.根据权利要求1所述的介孔锆金属有机框架材料，其特征在于，Zr6节点达到饱和配位。

3.根据权利要求1所述的介孔锆金属有机框架材料，其特征在于，额外的配体的种类为两种。

4.根据权利要求1所述的介孔锆金属有机框架材料，其特征在于，所述的额外的配体为AZB、TP中的一种或者两种。

5.根据权利要求1所述的介孔锆金属有机框架材料，其特征在于，所述的额外的配体中还包括能够单连接和具有...

【技术特征摘要】

1.一种介孔锆金属有机框架材料，其特征在于，在zr6节点上除连接四羧酸有机配体以外，还连接有额外的配体，额外的配体是能够结构性双连接和具有双齿螯合配位模式的配体。

2.根据权利要求1所述的介孔锆金属有机框架材料，其特征在于，zr6节点达到饱和配位。

3.根据权利要求1所述的介孔锆金属有机框架材料，其特征在于，额外的配体的种类为两种。

4.根据权利要求1所述的介孔锆金属有机框架材料，其特征在于，所述的额外的配体为azb、tp中的一种或者两种。

5.根据权利要求1所述的介孔锆金属有机框架材料，其特征在于，所述的额外的配体中还包括能够单连接和具有双齿螯合配位模式的配体；所述的单连接和具有双齿螯合配位模式的配体是指ba。

6.权利要求1所述的介孔锆金属有机框架材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，还包括：步骤5，将步骤4中获得的材料加入至第二配体溶液中...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢治拥，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：