[发明专利]一种笼型聚倍半硅氧烷/金属-2-氨基对苯二甲酸有机框架杂化材料及其制备方法

摘要

本发明提供一种笼型聚倍半硅氧烷/金属‑2‑氨基对苯二甲酸有机框架杂化材料及其制备方法。本发明MOFs经乙烯基功能单体修饰后，与笼型聚倍半硅氧烷发生聚合反应制备POSS/MOFs杂化材料。本发明方法制备操作简单，反应条件较温和，产物收率高，易分离和提纯。所得杂化材料具有多种孔结构，可解决MOFs材料加工困难和不易器件化的问题；使所得杂化材料利于加工和器件化，并可应用于气体吸附与分离、离子及染料吸附、载体等领域；应用于染料吸附领域，具有较好的吸附效果并且可重复利用。

主权项

1.一种笼型聚倍半硅氧烷/金属‑2‑氨基对苯二甲酸有机框架杂化材料(POSS/MOFs)，其特征在于，该杂化材料为体型网状结构，分子结构中包含如下结构：金属有机框架–NH2的结构单元接枝笼型聚倍半硅氧烷的结构单元；所述金属有机框架–NH2为金属‑2‑氨基对苯二甲酸有机框架，具有式I或II所示结构；其中，式I结构式中，M为Al³⁺的离子簇、Fe³⁺的离子簇、Zr⁴⁺的离子簇或Cr³⁺的离子簇，代表配体2–氨基对苯二甲酸；式II结构式中，M1为Zn²⁺的离子簇，代表配体2–氨基对苯二甲酸；所述笼型聚倍半硅氧烷具有如下式III所示结构：其中，式III结构式中，R为乙烯基、氨丙基或巯丙基；当笼型聚倍半硅氧烷的R为乙烯基时，所述金属有机框架–NH2的结构单元和笼型聚倍半硅氧烷的结构单元的连接桥键为–NHCOCH(CH3)(CH2)3–；当笼型聚倍半硅氧烷的R为氨丙基时，所述金属有机框架–NH2的结构单元和笼型聚倍半硅氧烷的结构单元的连接桥键为–NHCOCH(CH3)CH2NH(CH2)3–；当笼型聚倍半硅氧烷的R为巯丙基时，所述金属有机框架–NH2的结构单元和笼型聚倍半硅氧烷的结构单元的连接桥键为–NHCOCH(CH3)CH2S(CH2)3–。