[发明专利]一种高热稳定的多孔锌基MOF材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种高热稳定的多孔锌基MOF材料，其特征在于，其化学通式为[Zn₃(tcpb)₂(bpeb)]_n，记为Zn₃-MOF，属于三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数所述化学通式中，组分tcpb^3-是半刚性的三元有机羧酸H₃tcpb脱去3个质子所得，所述H₃tcpb结构如式Ⅰ所示；组分bpeb结构如式Ⅱ所示，

所述一种高热稳定的多孔锌基MOF材料，在Zn₃-MOF的配位结构中，每个所述tcpb^3-与6个Zn²⁺离子形成如式III所示的二维结构；组分bpeb通过N原子与2个Zn²⁺离子形成如式IV所示的配位模式；所述Zn₃-MOF结构中存在两种不同配位模式的Zn²⁺离子，两种不同配位模式的Zn²⁺离子通过共享羧酸根形成了组成为[Zn₃(CO₂)₆N₂]的三核簇；所述tcpb^3-与Zn²⁺离子形成二维结构与三核簇[Zn₃(CO₂)₆N₂]构筑了柱撑型的多孔框架，该多孔框架进一步三重互穿形成具有高热稳定性的Zn₃-MOF，

2.根据权利要求1所述的一种高热稳定的多孔锌基MOF材料，其特征在于，所述Zn₃-MOF空隙率为31.3％，密度为1.173g/cm³。

3.一种如权利要求1-2任一项所述的锌基MOF材料的制备方法，其特征在于，以H₃tcpb、bpeb、Zn(NO₃)₂·6H₂O和HNO₃作为原料，以水或者以乙腈和水的混合溶液作为溶剂，采用溶剂热合成法制备。

4.根据权利要求3所述的锌基MOF材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：

(1)将原料和溶剂置于密闭容器中：所述原料H₃tcpb：bpeb：Zn(NO₃)₂·6H₂O：HNO₃的物质的量比为1：1.2：4：(2.8～8.4)；所述溶剂混合物中的乙腈体积占比为50％；

(2)反应体系于室温下搅拌10-30分钟，然后将反应温度升温至120～160℃，反应3-5天，之后自然冷却、过滤、干燥，得到块状晶体。

5.如权利要求4所述的锌基MOF材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述H₃tcpb：bpeb：Zn(NO₃)₂·6H₂O：HNO₃的物质的量比为1：1.2：4：5.6；反应体系中H₃tcpb初始物质的量浓度为2.5mmol/L。

6.如权利要求4所述的锌基MOF材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中反应温度为140℃，所述干燥是指晶体用蒸馏水洗涤后，室温下在空气中自然干燥。

7.一种如权利要求1-2任一项所述的锌基MOF材料在制备存储介质、光敏复合材料以及荧光检测中的应用。