[发明专利]含铅离子的噻吩衍生物类功能配合物晶体材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种噻吩衍生物类功能配合物晶体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将水和X mol的硝酸铅均匀混合，得到溶液A，其中，按质量份数计，所述硝酸铅和水的比为1：(50～100)；

步骤2，将X mol的3-噻吩丙二酸加入至步骤1所得溶液A，搅拌至少1h，过滤得到澄清溶液；

步骤3，按照溶剂扩散法培养噻吩衍生物类功能配合物晶体材料：在一个干燥容器内从上至下依次放置第一开口容器和第二开口容器，在所述第一开口容器内放置步骤2所得澄清溶液，在所述第二开口容器内放置丙酮，密封所述干燥容器，在室温20～25℃静置3～10天后打开所述干燥容器，过滤所述第一开口容器内的液体得到无色片状晶体，清洗无色片状晶体后得到噻吩衍生物类功能配合物晶体材料，其中，按质量份数计，所述丙酮与步骤1中硝酸铅的比为C：1，所述C≥500；

所述噻吩衍生物类功能配合物晶体材料的化学式为[Pb(TMA)]_n，其中，TMA为3-噻吩丙二酸根。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥容器为干燥器，所述第二开口容器放置在所述干燥器内用于放置干燥剂的底层内，所述第一开口容器放置在所述干燥器内用于放置待干燥物质的上层内；

在所述步骤3中，所述清洗的方法为：用蒸馏水和乙醇交替洗涤所述无色片状晶体至少3次，以使所述蒸馏水和乙醇的洗涤次数的和至少为6次。

3.如权利要求1或2所述制备方法所得噻吩衍生物类功能配合物晶体材料。

4.根据权利要求3所述的噻吩衍生物类功能配合物晶体材料，其特征在于，每个Pb(II)离子与O1A、O2B、O3C、O4D、O2和O3连接，所述O1A、O2B、O3C、O4D、O2和O3共来自5个TMA，其中，所述O2和O3来自于第一个TMA中2个羧基上的氧，所述O1A来自第二个TMA中1个羧基上的氧，所述O2B来自第三个TMA中1个羧基上的氧，所述O3C来自第四个TMA中1个羧基上的氧，所述O4D来自第五个TMA中1个羧基上的氧；

每一个TMA中一个羧基上的两个氧O3和O4各连接一个Pb(II)离子，该TMA另一个羧基上的两个氧O1和O2各连接一个Pb(II)离子，O2和O3共同再连接一个Pb(II)离子，以使一个所述TMA连接所述Pb(II)离子的数量为5个。

5.如权利要求4所述噻吩衍生物类功能配合物晶体材料作为化学电阻型湿敏材料在湿敏传感器中的应用。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，向所述噻吩衍生物类功能配合物晶体材料提供电压为1V、频率为100Hz的交流电时，所述噻吩衍生物类功能配合物晶体材料在11％～97％的相对湿度区间内，该噻吩衍生物类功能配合物晶体材料的阻抗随相对湿度增加而降低，降低程度超过2个数量级。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，在电压为1V、频率为100Hz的交流电下，所述噻吩衍生物类功能配合物晶体材料在11％、33％、54％、75％、85％和97％的相对湿度时，该晶体材料的阻抗的平均数分别依次为657.35MΩ、634.06MΩ、486.70MΩ、27.91MΩ、9.79MΩ和2.28MΩ。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，当相对湿度由11％升高至97％时，所述噻吩衍生物类功能配合物晶体材料阻抗的响应时间的平均值为9s；

当相对湿度由97％降低至11％时，所述噻吩衍生物类功能配合物晶体材料阻抗的恢复时间的平均值为55s。