[发明专利]一种变色有机无机杂化材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种变色有机无机杂化材料，其特征在于，所述变色有机无机杂化材料的化学式为[Cd₃(CPBPY)₂(BDC)₃]，其中CPBPY为3-苯甲酸-4,4'-联吡啶，BDC为对苯二羧酸，所述的变色有机无机杂化材料属于单斜晶系，空间群为P2₁/c，晶胞参数为：α＝90°，β＝94.576(2)°，γ＝90°，晶体颜色为淡蓝色，在真空条件下非常稳定。

2.一种变色有机无机杂化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按照一定的摩尔比称量硝酸镉、对苯二甲酸和一氯化-3-苯甲酸基-4,4'-联吡啶并混合，将混合物中加入到溶剂中，于空气氛围下搅拌30min后进行溶剂热反应，所述反应温度为100℃，反应时间为5～10天，反应结束后按照5～10℃/h的速率冷却，过滤洗涤后得到黄色块状晶体；

S2、将S1得到的晶体材料放入到史莱克管中，抽真空至含氧量不超过0.06ppm，然后使用高压汞灯光照射样品，管中样品由黄色变成淡蓝色，即得到变色有机无机杂化材料。

3.根据权利要求2所述的一种变色有机无机杂化材料的制备方法，其特征在于，所述一氯化-3-苯甲酸基-4,4'-联吡啶的制备过程为：

步骤1、将2,4-二硝基氯苯和4,4’-联吡啶按照1：1的摩尔比称量并混合，然后向混合物加入丙酮，在75℃下加热，并且搅拌回流24h，然后真空抽滤，并用丙酮洗涤产物直至滤出液变为无色，在真空烘箱中将产物于室温下固体烘干，得到浅灰色的产物，即为一氯化-1-(2,4-二硝基苯基)-4,4'-联吡啶；

步骤2、向步骤1得到的一氯化-1-(2,4-二硝基苯基)-4,4'-联吡啶中加入乙醇，再加入三乙胺，搅拌30分钟后加入间氨基苯甲酸，在93℃下反应48h；

步骤3、反应结束后通过旋蒸法将溶剂除去，加入适量的水并搅拌1h，然后真空抽滤，加水溶解，再加入丙酮直至固体粉末完全溶解，真空抽滤，抽滤后得到的固体粉末即为一氯化-3-苯甲酸基-4,4'-联吡啶。

4.根据权利要求2所述的一种变色有机无机杂化材料的制备方法，其特征在于，所述S1中硝酸镉、对苯二甲酸和一氯化-3-苯甲酸基-4,4'-联吡啶的摩尔比为5：5：2。

5.根据权利要求2所述的一种变色有机无机杂化材料的制备方法，其特征在于，所述S1中的溶剂为乙醇、水和N,N’-二甲基甲酰胺的混合溶液，乙醇、水和N,N’-二甲基甲酰胺的体积比为2：1：4。

6.根据权利要求3所述的一种变色有机无机杂化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中丙酮与4,4’-联吡啶的摩尔比为1000：1，步骤2三乙胺与一氯化-1-(2,4-二硝基苯基)-4,4'-联吡啶的摩尔比为8：1，间氨基苯甲酸和一氯化-1-(2,4-二硝基苯基)-4,4'-联吡啶的摩尔比为1：1。

7.根据权利要求1所述的一种变色有机无机杂化材料的应用，其特征在于，用于低浓度氧气的快速探测。