[发明专利]一种金属有机骨架材料及其制备方法

权利要求书

1.一种金属有机骨架材料，其特征在于该骨架材料是一种具有三维立体孔道结构的2,7-二（3,5-二苯甲酸）-9-芴酮铜络合物金属有机骨架材料，是由Cu₂(COO)₄结构单元与羧酸氧原子配位形成次级结构单元，次级结构单元相互链接形成三维立体孔道结构，其化学式为C₂₉H₁₄Cu₂O₁₀，属于正交晶系，晶胞参数a=17.618(15)?，b=17.618(15)?，c=34.147(3)?，α=90°，β=90°，γ=120°，晶胞体积V=10250.5(15)?³，Z=5，Dc=0.649g/cm³；所述的金属有机骨架材料孔径在0.32nm～0.55nm，孔容积在0.65cm³/g～0.95cm³/g。

2.权利要求1所述的金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将有机配体2,7-二（3,5-二苯甲酸）-9-芴酮和铜源加入到胺类溶剂和去离子水中，密闭搅拌均匀；

（2）向步骤（1）所得的混合溶液中加入硝酸溶液，均匀混合后将密闭容器移至烘箱进行晶化；

（3）对步骤（2）得到的蓝绿色六角状晶体采用胺类溶剂进行洗涤，室温干燥后得到金属有机骨架材料。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述有机配体2,7-二（3,5-二苯甲酸）-9-芴酮经由铃木偶联反应（Suzukicoupling）制得。

4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述铜源选自Cu(NO₃)₂·3H₂O、Cu(NO₃)₂·2.5H₂O、CuSO₄·7H₂O、CuCl₂·5H₂O中的一种或几种，优选为Cu(NO₃)₂·2.5H₂O。

5.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（1）和步骤（3）所述的胺类溶剂选自N,N'-二甲基甲酰胺、N,N'-二乙基甲酰胺和N,N'-二甲基乙酰胺中的一种或几种。

6.按照权利要求2、3、4或5所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的有机配体和铜源的摩尔比为（0.1～2）:1；步骤（1）所述的胺类溶剂和去离子水的体积比为（5～10）:1。

7.按照权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于：有机配体、铜源和混合溶液的摩尔比为（0.1～2）：1：（10～100），其中混合溶液的摩尔数以水计算。

8.按照权利要求2或4所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的硝酸溶液的质量浓度为50wt%～80wt%；硝酸与铜源的摩尔比为（0.1～1）：1。

9.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的晶化温度为40℃～200℃，晶化时间为48h～96h。

10.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（3）得到的蓝绿色六角状晶体采用步骤（1）使用的胺类溶剂洗涤多次；干燥时间为12h～48h。

11.按照权利要求1所述的金属有机骨架材料在甲烷与C₂气体（乙炔、乙烯和乙烷）混合气的选择性吸附分离中的应用。