[发明专利]一类双金属多孔配合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一类双金属多孔配合物及其制备方法，该配合物的结构单元为Mg₂Fe(OH)(L₁)₃(L₂)，L₁代表脱去两个‑COOH上氢原子的2‑氟‑1,4‑苯二甲酸、2‑氯‑1,4‑苯二甲酸、2‑溴‑1,4‑苯二甲酸、2‑甲基‑1,4‑苯二甲酸、2,5‑二甲基‑1,4‑苯二甲酸、1,4‑萘二羧酸、2‑氨基‑1,4‑苯二甲酸或2‑硝基‑1,4‑苯二甲酸的二价阴离子，L₂代表2,4,6‑三(4‑吡啶)‑1,3,5‑三嗪，其是以2‑氟‑1,4‑苯二甲酸、2‑氯‑1,4‑苯二甲酸、2‑溴‑1,4‑苯二甲酸、2‑甲基‑1,4‑苯二甲酸、2,5‑二甲基‑1,4‑苯二甲酸、1,4‑萘二羧酸、2‑氨基‑1,4‑苯二甲酸或2‑硝基‑1.4‑苯二甲酸为主要配体，2,4,6‑三(4‑吡啶)‑1,3,5‑三嗪为辅助配体，采用溶剂热法制备而成。本发明制备方法简单，所制备的配合物具有吸附性能，可作为吸附材料。

技术领域

本发明属于双金属有机配合物技术领域，具体涉及到以2,4,6-三(4-吡啶)-1,3,5-三嗪和含不同取代基二羧酸为配体的配位聚合物及其制备方法。

背景技术

配位聚合物是指由金属离子或金属簇与多齿有机配体通过金属配位键相互连接而形成的一类具有周期性网络结构的多孔晶态材料。由于其丰富的空间结构，比表面积大，孔道尺寸可调节性，以及孔道表面易功能化等优点，使其在气体分子与小分子有机蒸气的吸附与分离、多相催化、多相分离、化学传感、分子与离子交换、手性识别与分离、分子磁性质、发光与非线性光学性质等方面具有广泛的应用前景，近期引发化学研究者广泛的关注，正迅速发展并成为材料、能源和生命科学交叉领域中的研究热点。

随着工业的迅速发展，大量碳基化石能源的燃烧，CO₂过度排放以及环境污染是人类社会所面临的一个重要问题。因此，对CO₂的有效捕集与存储，CH₄、H₂等清洁能源的开发贮存成为迫在眉睫的问题。配位聚合物材料由于其多孔性和超高的比表面积，表现出了对CO₂、CH₄等气体很好的吸附能力，在气体存储方面具有很好的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一类新型双金属多孔配合物，并为该配合物提供一种制备方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：该双金属多孔配合物的结构单元为Mg₂Fe(OH)(L₁)₃(L₂)，式中L₁代表2-氟-1,4-苯二甲酸二价阴离子、2-氯-1,4-苯二甲酸二价阴离子、2-溴-1,4-苯二甲酸二价阴离子、2-甲基-1,4-苯二甲酸二价阴离子、2,5-二甲基-1,4-苯二甲酸二价阴离子、1,4-萘二羧酸二价阴离子、2-氨基-1,4-苯二甲酸二价阴离子、2-硝基-1,4-苯二甲酸二价阴离子中的任意一种，L₂代表2,4,6-三(4-吡啶)-1,3,5-三嗪。

本发明双金属多孔配合物的制备方法为：将氯化亚铁、氯化镁、2,4,6-三(4-吡啶)-1,3,5-三嗪、取代基二羧酸按摩尔比为1:2:1:2.5～3加入溶剂中，搅拌均匀，密封，130～135℃恒温静置反应3～5天，自然冷却至室温，制备成双金属配位聚合物。

上述的取代基二羧酸为2-氟-1,4-苯二甲酸、2-氯-1,4-苯二甲酸、2-溴-1,4-苯二甲酸、2-甲基-1,4-苯二甲酸、2,5-二甲基-1,4-苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、2-氨基-1,4-苯二甲酸、2-硝基-1.4-苯二甲酸中的任意一种。

上述的溶剂为甲酸、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基丙烯基脲质量比为1:8:4的混合液。

上述制备方法中，优选2,4,6-三(4-吡啶)-1,3,5-三嗪与溶剂的质量比为1:100～120。