[发明专利]一种对酸碱稳定的金属有机框架材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种对酸碱稳定的金属有机框架材料，其特征在于化学式为{[Zn_2.5(nbta)(trz)₂(H₂O)]·3H₂O}_n，式中：n为1到正无穷的自然数，其中nbta为5-硝基-1,2,3-苯三甲酸根离子,trz为 1H-1,2,4-三氮唑；该金属有机框架材料由过渡金属Zn²⁺离子与有机配体通过配位键或者分子间作用力构成的三维网络结构, 其中有机配体为5-硝基-1,2,3-苯三甲酸和 1H-1,2,4-三氮唑；该三维网状结构中含有三种配位方式不同的Zn²⁺离子，1H-1,2,4-三氮唑配体的三个N原子分别与Zn1，Zn2，Zn3配位连接形成一个二维面，二维面通过为5-硝基-1,2,3-苯三酸配体连接成一个在c方向有孔的框架结构；孔道中存在游离的客体水分子。

2.一种如权利要求1所述对酸碱稳定的金属有机框架材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将5-硝基-1,2,3-苯三酸、1H-1,2,4-三氮唑、六水合硝酸锌和无水碳酸钠加入蒸馏水中，混合均匀得到混合液；

2）将上述混合液在80℃下加热72小时, 过滤得到晶体；

3) 将上述晶体用蒸馏水洗涤3-5次，即可制得对酸碱稳定的金属有机框架材料。

3.根据权利要求2所述对酸碱稳定的金属有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述5-硝基-1,2,3-苯三酸、1H-1,2,4-三氮唑、六水合硝酸锌和无水碳酸钠按摩尔比为1:2:3:2；5-硝基-1,2,3-苯三酸与蒸馏水的用量比为0.1mmol：3mL。

4.一种如权利要求1所述对酸碱稳定的金属有机框架材料的应用，其特征在于：用于CO₂/N₂选择性吸附分离，方法是将制备的金属有机框架材料用甲醇浸泡72小时以交换孔道中的水分子，取出后再用更低沸点的二氯甲烷浸泡72小时以实现进一步的溶剂分子交换；将交换后的金属有机框架材料在真空度1mbar及60℃下加热12 小时以除去孔道中的二氯甲烷分子，填装到存放CO₂吸附剂的装置中备用。