[发明专利]一种三核四核混合钴簇配位聚合物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有低温反铁磁有序的三核四核混合钴簇配位聚合物，其特征在于，所述三核四核混合钴簇配位聚合物的化学式为(C₁₀H₈N₂)₄(C₁₅H₈O₅)₆(OH)₂Co₇·(H₂O)₂；

其中，C₁₀H₈N₂为2,2-联吡啶，C₁₅H₈O₅为二苯甲酮-2,4′-二甲酸根；

所述三核四核混合钴簇配位聚合物的Co原子的配位模式包括四配位和六配位；

所述三核四核混合钴簇配位聚合物的第一Co原子和第二Co原子的配位模式为四配位；

所述三核四核混合钴簇配位聚合物的第三Co原子、第四Co原子、第五Co原子、第六Co原子和第七Co原子的配位模式为六配位；

所述第一Co原子和所述第二Co原子分别与四个氧原子配位，四个氧原子包括μ₃-OH的一个氧原子和三个不同的二苯甲酮-2,4′-二甲酸根的三个氧原子，所述第一Co原子和所述第二Co原子的Co-O键长依次分别为

所述第三Co原子和所述第四Co原子分别与三个二苯甲酮-2,4′-二甲酸根的四个氧原子和一个2,2′-联吡啶的两个氮原子配位，所述第三Co原子和所述第四Co原子的Co-O键长依次分别为所述第三Co原子和所述第四Co原子的Co-N键长依次分别为

所述第五Co原子与六个不同的二苯甲酮-2,4′-二甲酸根的六个氧原子配位，所述第五Co原子的Co-O键长依次分别为

所述第六Co原子和所述第七Co原子分别与四个氧原子和同一个2,2′-联吡啶的两个氮原子配位，四个氧原子包括两个不同的二苯甲酮-2,4′-二甲酸根的二个氧原子和两个μ₃-OH的氧原子，所述第六Co原子和所述第七Co原子的Co-O键长依次分别为所述第六Co原子和所述第七Co原子的Co-N键长分别为

所述第三Co原子、所述第四Co原子和所述第五Co原子与配体形成三核钴簇单元，所述第一Co原子、所述第二Co原子、所述第六Co原子和所述第七Co原子与配体形成四核钴簇单元，二苯甲酮-2,4′-二甲酸根将所述三核钴簇单元和所述四核钴簇单元连接成三维结构。

2.根据权利要求1所述的三核四核混合钴簇配位聚合物，其特征在于，所述三核四核混合钴簇配位聚合物为三斜晶系，P-1空间群，晶胞参数为

3.权利要求1所述三核四核混合钴簇配位聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将二苯甲酮-2,4′-二甲酸溶于水中，搅拌条件下依次加入可溶性钴盐、2,2-联吡啶、碱和水后进行水热反应，得到所述三核四核混合钴簇配位聚合物。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为140℃～185℃；

所述水热反应的时间为24h～72h。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌条件下依次加入可溶性钴盐、2,2-联吡啶、碱和水后进行水热反应之后，所述得到所述三核四核混合钴簇配位聚合物之前，还包括：

以2℃/h～10℃/h的速率降温至21℃～25℃。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性钴盐包括硝酸钴、氯化钴和硫酸钴中的一种或多种；

所述碱为氢氧化钾和/或氢氧化钠。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述二苯甲酮-2,4′-二甲酸、所述2,2-联吡啶、所述可溶性钴盐和所述碱的摩尔比为(1～1.2)：(0.5～1)：(1～2)：(2～4)。

8.权利要求1至权利要求2任意一项所述三核四核混合钴簇配位聚合物或权利要求3至权利要求7任意一项所述制备方法制得的三核四核混合钴簇配位聚合物在吸附分离领域、储氢储能领域、分子磁体领域、催化领域、传感领域和/或分子识别领域的应用。