[发明专利]一种金属有机框架化合物、制备方法及应用

权利要求书

1.一种金属有机框架化合物，其特征在于，该化合物的化学式为[Cu₃(fbptc)₂]·3H₂O，其中，

该化学式中fbptc为完全脱质子化的4-氟-[1,1'-联苯]-3,4',5-三羧酸，fbptc的结构式如(I)所示，

2.如权利要求1所述的一种金属有机框架化合物，其特征在于，所述化合物为正交晶系Cmca空间群，具有典型的Cu₂(COO)₄桨轮次级构筑单元；其中，Cu桨轮单元和配体相互连接扩展生成了含有孔道结构的三维框架。

3.如权利要求1所述的一种金属有机框架化合物，其特征在于，所述化合物的空间结构为三维框架，其孔隙率为65.5％。

4.一种如权利要求1所述的金属有机框架化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将一定比例的三水合硝酸铜和4-氟-[1,1'-联苯]-3,4',5-三羧酸溶于有机溶剂中，在115-125℃下反应65-75小时，即可。

5.如权利要求4所述的金属有机框架化合物的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

步骤(1)，将三水合硝酸铜金属盐、4-氟-[1,1'-联苯]-3,4',5-三羧酸、N-甲基吡咯烷酮和水混合并搅拌均匀，得混合物；

步骤(2)，将混合物置于25mL的高压反应釜中，密闭加热并保温，以每分钟4～6℃的速度冷却到室温；

步骤(3)，取出反应产物后，得到蓝色条状晶体；

步骤(4)，将步骤(3)获得的蓝色条状晶体用二氯甲烷交换65-75小时，再在真空条件下，温度为120℃下活化4-6小时，得到金属有机框架化合物。

6.如权利要求5所述的金属有机框架化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述各组分按照以下配比：0.09-0.11mmol三水合硝酸铜金属盐、0.04-0.06mmol4-氟-[1,1'-联苯]-3,4',5-三羧酸、3.9-4.1mLN-甲基吡咯烷酮和1.9-2.1mL水。

7.如权利要求5所述的金属有机框架化合物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述密闭加热温度为115-125℃，所述保温的时间为65-75小时。

8.如权利要求7所述的金属有机框架化合物的制备方法，其特征在于，所述密闭加热温度为120℃，所述保温的时间为72小时。

9.如权利要求5所述的金属有机框架化合物的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述交换时间为65-75小时；所述活化的温度为120℃，时间为4-6小时。

10.一种如权利要求1所述的一种金属有机框架化合物的应用，其特征在于，该金属有机框架化合物应用于C₂H₂和CO₂的混合物吸附分离。