[发明专利]一种基于含噻吩的多孔金属有机骨架化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种基于含噻吩的多孔金属有机骨架化合物及其制备方法和应用。采用的技术方案是：将Er(NO₃)₂·6H₂O，[1,2‑b；4,5‑b’]‑苯基二噻吩基‑2,6‑二羧酸，N,N‑二甲基甲酰胺，加入容器中，于常温下，搅拌20‑40分钟；将容器密封后放入烘箱中，于温度358K±50K下，保持2‑4天；缓慢冷却到室温，用N,N‑二甲基甲酰胺洗涤、过滤、干燥，得到黄色透明块状晶体目标产物。本发明所制备的基于含噻吩的多孔金属有机骨架化合物可作为吸附基质，可以高效选择性分离铜离子。

技术领域

本发明涉及多孔金属有机骨架化合物领域，具体涉及一种基于含噻吩的多孔金属有机骨架化合物及其制备方法和应用。

背景技术

金属有机框架化合物由金属离子与有机配体连接成多孔材料，其本身有大的比表面积，可调节孔的大小，以及孔表面可功能化。金属有机骨架化合物(MOFs)作为一种新型分子功能材料，关于它的研究跨越了无机化学、有机化学、物理化学、材料化学、晶体工程学、拓扑学、超分子化学和配位化学等多个学科领域。作为多学科领域交叉的产物，金属有机骨架化合物的设计合成及性能研究已发展为近年来研究非常活跃的领域之一。金属有机框架化合物已经广泛应用于气体吸附与分离，荧光，催化，生物工程等领域。

重金属污染尤其是在水系统中,已成为严重威胁环境和公共卫生。重金属离子,即使在低浓度,对于活的生物体都有很强的毒性。重金属是不可降解的，对于环境和生物系统都有很严重的负面影响，铜离子是人体所必须的元素之一，但是铜离子过多会重金属过多能够导致一系列神经系统疾病。因此，有效地移出铜离子是非常重要的。

发明内容

本发明的目的是利用稀土饵作为金属节点，利用[1,2-b；4,5-b’]-苯基二噻吩基-2,6-二羧酸作为有机配体，在一定的温度下，利用溶剂热的方法合成一种基于含噻吩的多孔金属有机骨架化合物。

本发明采用的技术方案是：

一种基于含噻吩的多孔金属有机骨架化合物，制备方法如下，

1)将Er(NO₃)₂·6H₂O、[1,2-b；4,5-b’]-苯基二噻吩基-2,6-二羧酸、N,N-二甲基甲酰胺和水加入容器中，于常温下，搅拌20-40分钟；

2)将容器密封后放入烘箱中，于358K±50K下，保持2-4天；

3)缓慢冷却到室温，静置至少1天后，得到晶体；

4)用N,N-二甲基甲酰胺洗涤，过滤，干燥，得目标产物。

所述的一种基于含噻吩的多孔金属有机骨架化合物，所述基于含噻吩的多孔金属有机骨架化合物的晶体属于单斜晶系，空间群为C2/c。

所述的一种基于含噻吩的多孔金属有机骨架化合物，步骤1)中Er(NO₃)₂·6H₂O和[1,2-b；4,5-b’]-苯基二噻吩基-2,6-二羧酸按质量比3:1的比例进行投料。

所述的一种基于含噻吩的多孔金属有机骨架化合物，步骤2)中将容器密封后放入烘箱中，升温速率为2-8K·min-¹。

所述的一种基于含噻吩的多孔金属有机骨架化合物，步骤3)中缓慢冷却到室温的降温速率为2-8K·h-¹。

一种所述的基于含噻吩的多孔金属有机骨架化合物作为吸附基质在过渡金属中吸附铜离子的应用。

所述的应用，将基于含噻吩的多孔金属有机骨架化合物加入含有铜离子溶液中，浸泡、吸附。

所述的应用，所述铜离子溶液为是三水合硝酸铜溶液。