本发明专利技术涉及一种具有三维开放骨架结构的配位聚合物及其制备与应用。其化学式为：[CdL2](ClO4)2，其中L=3,5-双（2-吡啶基）-4-（4-吡啶基）-1,2,4-三唑。该化合物的合成采用常温搅拌的方法。在常温常压下，将Cd(ClO4)2的水溶液与配体L的甲醇溶液混合，搅拌后将反应溶液过滤。静置滤液，缓慢挥发溶剂，约－周后得到无色块状单晶产物。该材料制备工艺简单，反应时间短，后处理容易，且产率较高。该材料具有三维开放骨架结构，其空腔中所容纳的高氯酸根离子可以选择性的与醋酸根离子发生阴离子交换反应。该材料克服了现有阴离子交换材料的局限性，交换过程简单且非常容易进行，有望在离子交换材料领域得到实际应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新型无机-有机杂化材料的合成、结构及性能
，特别涉及到一种具有三维开放骨架结构的Cd(II)配位聚合物的制备，更具体的说是3，5-双(2-吡啶基)-4_ (4-吡啶基)_1，2，4-三唑-高氯酸镉(II)的制备及其在选择性离子交换方面的应用。
技术介绍
近年来，配位聚合物研究成为化学和材料科学等领域所共同关注的热点之一 (R. -Q. Zou, A. I. Abdel-Fattah, H. -ff. Xu, Y. -S. Zhao, D. D. Hickmott, CrystEngComm2010, 12，1337 - 1353; G. Fereyj C. Serrej Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1380)。国内外众多科学家已在配位聚合物的结构设计和材料性能方面取得了大量具有重要意义的成果。当前，配位聚合物的研究趋势主要体现在合成策略的设计化、结构组装的动态化以及材料性能的多功能化等方面(A. Corma, H. Carcia, F. X. Llabres i Xamena, Chem. Rev. 2010, 110, 4606 - 4655)。配位聚合物的合成策略主要集中在“节点-连接基团”的设计与修饰。对于节点的设计，从最初的单一金属离子中心，到稳定的paddle-wheel双核结构及其它常见的多核单元，再发展到金属-有机多面体(metal-organic polyhedra)等复杂构筑基元。而连接基团的设计与修饰，从单一的线性构筑块拓展到具有各种骨架结构的桥联配体，从单一配位属性的官能团到各类不同配位官能团之间的组合，从简单的连接作用发展到整合了特殊位点和基团以实现特定性质的功能化。这种“节点-连接基团”的构筑理念被广泛应用在配位聚合物的研究中，并表现出从简单到复杂，从盲目到理性，从数据积累到定向合成的发展趋势，为各类具有特定网络结构和性能的配位聚合物杂化材料的制备奠定了基础(S. R. Batten, R. Robson, Angew. Chem., Int. Ed. 1998,^7, 1460-1494; M. Eddaoudi, D. B. Moler, H. Li, B. Chen, T. Reineke, M. 0’ Keeffe, 0. M. Yaghi, Acc. Chem. Res. 2001, 34, 319-330; C. -P. Li, M. Du, Chem. Commun. 2011, 47, 5958 - 5972)。一般来说，配位聚合物具有一定尺度的可调空腔，较高的热稳定性以及不溶于常见有机溶剂等良好的固态材料性能，其开放孔道结构中可容纳各类客体组分(如阴离子、溶剂、气体分子和有机物等)。阴离子在配位聚合物的构筑中起到非常关键的作用，一方面，在阴离子不参与配位的情况下，往往作为客体模板占据和支撑网络结构的空腔并起到平衡电荷的作用；另一方面，阴离子可以通过配位改变配体和金属离子的连接方式，从而导致形成不同的网络结构。以上这些特点，都使得配位聚合物可以作为一种潜在的新型离子交换材料，可应用于特定离子的痕量测定和分离，环境污染物的定量分析以及同位素地球化学研究等方面。然而，目前已知的具有阴离子交换性能的配位聚合物往往体现出一定的局限性 (R. Custelcean, B. A. Moyer, Eur. J. Inorg. Chem. 2007, 1321 - 1340)。最重要的一点就是，其离子交换性能通常只适用于具有类似体积和相同价态的阴离子，而对于具有不同体积和性质的阴离子具有交换性能的配位聚合物材料还非常少见。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供了一种具有三维开放骨架结构的配位聚合物及其制备方法。本专利技术的另一个目的在于提供了制备具有三维开放骨架结构的配位聚合物所需的前体化合物及其制备方法。本专利技术的再一个目的在于提供了具有三维开放骨架结构的配位聚合物的晶体结构。本专利技术的再一个目的在于提供了具有三维开放骨架结构的配位聚合物在选择性阴离子交换方面的应用。为实现上述目的，本专利技术公开如下的
技术实现思路
具有三维开放骨架结构的配位聚合物 (ClO4)2，其中L的结构式如下权利要求1.具有三维开放骨架结构的配位聚合物 (ClO4)2，其中L的结构式如下图所示2.权利要求I所述配位聚合物的制备方法，其特征在于在常温常压下，将O.Γ0. 5 mmol的Cd(ClO4)2的水溶液与O. I "O. 3 mmol的配体L的甲醇溶液混合,搅拌30 90分钟后过滤；滤液静置挥发5 7天后，得到无色块状单晶产物。3.具有1，2，4-三唑的多吡啶桥联的有机配体L，具有如下的结构式4.权利要求3所述具有1，2，4-三唑的多吡啶桥联的有机配体L的制备方法，其特征在于将N- (4-吡啶基)-2-吡啶-硫代酰胺和2-吡啶甲酰肼用正丁醇溶解，加热回流 3Γ40小时后停止加热，冷却至室温，减压抽滤，所得到的浅黄色固体用乙醇洗涤三次，然后用乙醇重结晶，得到白色固体产品。5.权利要求4所述的制备方法，其中N-(4-吡啶基)-2-吡啶-硫代酰胺2_吡啶甲酰肼的摩尔比为I I. 5。6.具有三维开放骨架结构的配位聚合物晶体，其特征在于所述的配位聚合物晶体属于四方晶系，其单晶X-射线衍射在Bruker Apex II CCD衍射仪上进行，在296 (2) K下，用经石墨单色化的Mo Ka射线(λ= 0.71073 Α)以ω扫描方式收集衍射点配位聚合物，其晶体结构参数如下7.权利要求1所述具有三维开放骨架结构的配位聚合物在制备选择性离子交换材料 方面的应用。8.权利要求7所述应用，其中所述的选择性离子交换指的是醋酸根离子的交换。全文摘要本专利技术涉及一种具有三维开放骨架结构的配位聚合物及其制备与应用。其化学式为(ClO4)2，其中L=3,5-双(2-吡啶基)-4-(4-吡啶基)-1,2,4-三唑。该化合物的合成采用常温搅拌的方法。在常温常压下，将Cd(ClO4)2的水溶液与配体L的甲醇溶液混合，搅拌后将反应溶液过滤。静置滤液，缓慢挥发溶剂，约－周后得到无色块状单晶产物。该材料制备工艺简单，反应时间短，后处理容易，且产率较高。该材料具有三维开放骨架结构，其空腔中所容纳的高氯酸根离子可以选择性的与醋酸根离子发生阴离子交换反应。该材料克服了现有阴离子交换材料的局限性，交换过程简单且非常容易进行，有望在离子交换材料领域得到实际应用。文档编号B01J41/08GK102603780SQ201210028518公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月9日 优先权日2012年2月9日专利技术者李程鹏, 杜淼, 郭健 申请人:天津师范大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杜淼，郭健，李程鹏，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：发明
国别省市：
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