[发明专利]一种三叶草形金属有机超分子及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种三叶草形金属有机超分子，其特征在于：所述三叶草形金属有机超分子由金属离子M和金属有机配体L构成；

所述三叶草形金属有机超分子的分子式为M₃L₆；

所述金属有机配体L的结构如下式所示：

所述金属离子M包括过渡金属离子。

2.根据权利要求1所述的一种三叶草形金属有机超分子，其特征在于：所述过渡金属离子包括正二价的过渡金属离子；优选地，所述过渡金属离子包括Ni²⁺、Co²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺和Mn²⁺中的至少一种；优选地，所述三叶草形金属有机超分子包括Ni₆L₃、Co₆L₃、Zn₆L₃、Cu₆L₃和Mn₆L₃中的一种；

更优选的，所述金属有机超分子的结构如下式所示：

3.一种制备如权利要求1或2所述的三叶草形金属有机超分子的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、将所述金属有机配体L添加至溶剂Ⅰ中，得金属有机配体L溶液；

将金属盐添加至溶剂Ⅱ中，得金属盐溶液；

将双三氟甲磺酰亚胺盐添加至溶剂Ⅲ中，得双三氟甲磺酰亚胺盐溶液；

S2、将所述金属盐溶液添加至所述金属有机配体L溶液中，50℃～60℃下反应8h～20h，反应结束后，得混合物；

S3、将所述混合物冷却至室温后，添加至双三氟甲磺酰亚胺盐溶液反应，反应结束后固液分离，收集固相，洗涤干燥，即得所述三叶草形金属有机超分子。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述溶剂Ⅰ包括腈类溶剂；优选地，所述腈类溶剂包括乙腈；所述溶剂Ⅱ和所述溶剂Ⅲ均独立选自醇类溶剂和氯仿中的至少一种；更优选地，所述醇类溶剂包括甲醇；进一步优选地，所述溶剂Ⅱ和所述溶剂Ⅲ为甲醇和氯仿的混合溶液。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述金属盐包括过渡金属盐；优选地，所述过渡金属盐包括过渡金属卤化物、过渡金属双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺盐、过渡金属高氯酸盐、过渡金属三氟甲磺酸盐、过渡金属硫酸盐和过渡金属硝酸盐中的至少一种；更优选地，所述过渡金属卤化物包括卤化镍、卤化钴、卤化锌、卤化铜和卤化锰中的至少一种；进一步优选地，所述卤化镍包括氟化镍、氯化镍、溴化镍和碘化镍中的至少一种；进一步优选地，所述卤化钴包括氟化钴、氯化钴、溴化钴和碘化钴中的至少一种；进一步优选地，所述卤化锌包括氟化锌、氯化锌、溴化锌和碘化锌中的至少一种；进一步优选地，所述卤化铜包括氟化铜、氯化铜和溴化铜中的至少一种；进一步优选地，所述卤化锰包括氟化锰、氯化锰、溴化锰和碘化锰中的至少一种；更进一步优选地，所述过渡金属双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺盐包括双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锌；更进一步优选地，所述过渡金属高氯酸盐包括高氯酸镍、高氯酸钴、高氯酸锰、高氯酸铜和高氯酸锌；更进一步优选地，过渡金属三氟甲磺酸盐包括三氟甲磺酸铜、三氟甲磺酸锌、双(三氟甲磺酸)锰和三氟甲磺酸镍；更进一步优选地，所述过渡金属硫酸盐包括硫酸镍、硫酸钴、硫酸锌、硫酸铜和硫酸锰中的至少一种；更进一步优选地，所述过渡金属硝酸盐包括硝酸镍、硝酸钴、硝酸锌、硝酸铜和硝酸锰中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述双三氟甲磺酰亚胺盐包括双三氟甲磺酰亚胺锂；优选地，所述金属有机配体L、金属盐和双三氟甲磺酰亚胺盐的摩尔比为1:2～4:8～10。