一種Zn的金屬有機(jī)骨架材料和制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于晶態(tài)材料技術(shù)領(lǐng)域，技術(shù)涉及金屬有機(jī)配位聚合物材料，特別是一種 Zn的金屬有機(jī)骨架材料、制備方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國是世界上最大的染料消費(fèi)國，目前染料已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各種工業(yè)中，例 如印染，皮革，造紙等行業(yè)。為了達(dá)到環(huán)境部門的要求，這些工業(yè)廢液需要經(jīng)過嚴(yán)格的處理 才能排出。尤其需要除去廢液中的染料分子。
[0003] 亞甲基藍(lán)屬于染料物質(zhì)中常見的一種陽離子染料，常應(yīng)用于木材，絲質(zhì)及棉質(zhì)工 業(yè)生產(chǎn)中。在排出其廢液前，需要除掉其中的亞甲基藍(lán)分子。利用吸附劑進(jìn)行染料吸附是 一種比較常見的簡(jiǎn)單方法。國內(nèi)外通常使用活性炭、海藻酸鈣顆粒、乙二胺孢粉素這些吸附 劑吸附亞甲基藍(lán)分子。然而，對(duì)于處理含大量亞甲基藍(lán)分子的廢液，需要尋求一種更高效、 快捷的吸附劑。
[0004] 金屬有機(jī)骨架材料是由金屬離子或離子簇和有機(jī)配體構(gòu)筑的一類新型多孔材料。 由于其多孔性和官能團(tuán)比表面、孔徑及孔表面的可調(diào)性，金屬有機(jī)骨架材料在眾多領(lǐng)域都 具有潛在的應(yīng)用，其在染料的吸附分離方面的研宄，已經(jīng)引起國內(nèi)外科研工作者的廣泛重 視。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種金屬有機(jī)骨架材料、制備方法及其應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明的一種金屬有機(jī)骨架材料，其特征在于，化學(xué)結(jié)構(gòu)組成為Zn和有機(jī)配體 DTHZ(4, 5-二（1H-四唑-5-基）-lH-咪唑）組成的配合物。
[0007] 化學(xué)結(jié)構(gòu)式為[Zn2(DTYIZ)]，DTYIZ為有機(jī)配體4,5_二（1H-四唑-5-基）-lH-咪 唑。
[0008] 金屬有機(jī)骨架材料，其中有機(jī)配體4, 5-二（1H-四唑-5-基）-lH-咪唑的化學(xué)結(jié) 構(gòu)式為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. ー種金屬有機(jī)骨架材料，其特征在于，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為[Zn2 (DTYIZ) ]，DTYIZ為有機(jī)配 體4, 5-二（1H-四唑-5-基）-IH-咪唑。
2. 按照權(quán)利要求1的ー種金屬有機(jī)骨架材料，其特征在于，其中有機(jī)配體4, 5-二
N"'、N""的上標(biāo)只是為了區(qū)別位置做的標(biāo)記說明，該材料其中的二級(jí)結(jié)構(gòu)単元：從連接構(gòu)筑 的角度看，有兩種配位模式的鋅原子，分別記為Znl、Zn2，Znl和來自兩個(gè)配體上的四個(gè)N原 子相連配位，Znl和每個(gè)配體上的N"'和N""配位連接構(gòu)成七元環(huán)；Zn2和來自三個(gè)配體上 的六個(gè)N原子相連配位，Zn2和每個(gè)配體上的N'和N"配位連接構(gòu)成五元環(huán)，兩種配位模式 都屬于螯合配位；通過這兩種配位模式，配體和鋅原子形成了二維網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)層，即二級(jí)結(jié) 構(gòu)，二維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)層與二維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)層之間錯(cuò)位并通過氫鍵相連；錯(cuò)開的二維層之間由氫 鍵相連，形成具有微孔結(jié)構(gòu)的金屬有機(jī)骨架材料。
3. 按照權(quán)利要求2的ー種金屬有機(jī)骨架材料，其特征在于，其中 的二級(jí)結(jié)構(gòu)単元：為晶體屬于單斜晶系，空間群為I2/a，晶胞參數(shù)為： a= 18.569A，ろ=18.569A，c= 53.715A，y= 120。，a= |3 = 90°。
4. 制備權(quán)利要求1所述的材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：封閉條件下，有機(jī) 配體DITIZ(4,5-二（1H-四唑-5-基）-IH-咪唑）與六水合硝酸鋅在N，N-二甲基甲酰胺 中，經(jīng)由熱反應(yīng)得到金屬有機(jī)骨架材料的晶體；其中所述的有機(jī)配體DTHZ(4, 5-二（1H-四 唑-5-基）-IH-咪唑）與六水合硝酸鋅的摩爾比為（1~2) :1，每1毫摩爾的有機(jī)配體DITIZ 對(duì)應(yīng)3-5mL的N，N-二甲基甲酰胺。
5. 制備權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述熱反應(yīng)的反應(yīng)條件為60°C-90°C，反 應(yīng)時(shí)間為20-30小時(shí)。
6. 制備權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，反應(yīng)時(shí)間為24小吋。
7. 權(quán)利要求1所述的ー種金屬有機(jī)骨架材料用作晶態(tài)的亞甲基藍(lán)染料吸附材料。
【專利摘要】一種Zn的金屬有機(jī)骨架材料和制備方法及其應(yīng)用，屬于晶態(tài)材料技術(shù)領(lǐng)域?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)式為[Zn2(DTYIZ)]，DTYIZ為有機(jī)配體4,5-二(1H-四唑-5-基)-1H-咪唑。封閉條件下，有機(jī)配體DTYIZ與六水合硝酸鋅在N,N-二甲基甲酰胺中，經(jīng)由熱反應(yīng)得到金屬有機(jī)骨架材料的晶體；其中所述的有機(jī)配體DTYIZ(4,5-二(1H-四唑-5-基)-1H-咪唑)與六水合硝酸鋅的摩爾比為(1～2):1，每1毫摩爾的有機(jī)配體DTYIZ對(duì)應(yīng)3-5mL的N,N-二甲基甲酰胺。此金屬有機(jī)骨架材料在溶液中帶有負(fù)電荷，可用作陽離子染料亞甲基藍(lán)的吸附材料。
【IPC分類】B01J20-22, C07D403-14
【公開號(hào)】CN104628710
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510100746
【發(fā)明人】謝亞勃, 干磊, 王彬, 趙翠, 李建榮
【申請(qǐng)人】北京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年3月8日