[发明专利]一种酸分子功能化的多酸基金属有机框架质子导体材料及其制备方法

权利要求书

1.一种无机酸分子功能化的多酸基金属有机框架质子导体材料，其特征在于，将多阴离子和结晶水分子限域在金属有机框架的孔道中，其结构如通式（Ⅰ）所示：

HA@POM-MOF（Ⅰ）

式中，HA为H₂SO₄或H₃PO₄中的一种；POM-MOF为多酸基金属有机框架，为[Ag₈L₅](PMo₁₂O₄₀)·(H₂O)₁₀或[Ag₈L₅](PW₁₂O₄₀)·(H₂O)₁₃中的一种，其中，L 为 5-苯基四氮唑。

2.一种无机酸分子功能化的多酸基金属有机框架质子导体材料的制备方法，其特征在于将多阴离子和结晶水分子限域在金属有机框架的孔道中，具体工艺步骤如下：

1）多酸基金属有机框架的合成：将配方量的Keggin型多酸分子与硝酸银、5-苯基四氮唑置于溶解量的去离子水中，充分搅拌，用稀硝酸调节其pH值至1.6~2.0，然后转移到高温高压反应釜中，在水热条件下， 160 ℃反应72h，逐步冷却到室温，过滤，洗涤，干燥得到块状多酸基金属有机框架晶体；

2）酸功能化的质子导体杂化材料的合成：将多酸基金属有机框架[Ag₈L₅](PMo₁₂O₄₀)·(H₂O)₁₀ （0.27 g，0.075 mmol）, 与 2.7 M H₂SO₄溶液（1.5 mL，4.05 mmol）混合均匀，常温搅拌30分钟，过滤分离出材料，用乙醇洗涤，置于80 ℃真空干燥箱中干燥12小时，得到无机酸分子功能化的多酸基金属有机框架质子导体材料。

3.根据权利要求2所述的一种无机酸分子功能化的多酸基金属有机框架质子导体材料的制备方法，所述的Keggin型多酸分子为H₃PMo₁₂O₄₀·12H₂O或H₃PW₁₂O₄₀·12H₂O的一种。

4.根据权利要求2所述的一种无机酸分子功能化的多酸基金属有机框架质子导体材料的制备方法，所述步骤1）中Keggin型多酸分子与硝酸银、5-苯基四氮唑的配方，1份配方中各组分的摩尔份数为：

Keggin型多酸分子 0.1~0.15份

硝酸银 1份

5-苯基四氮唑 0.21份。