[发明专利]镉-有机配位聚合物Cd5-MOF、其制备方法及应用

说明书

本发明涉及重金属和先进功能材料领域，具体涉及镉‑有机配位聚合物Cd₅‑MOF、其制备方法及应用。Cd₅‑MOF组成为{[Cd₅(Hodp)₂(H₂odp)₂(bpeb)₅(H₂O)₂](bpeb)₂(H₂O)₂}_n，采用溶剂热合成法制备，产品热稳定性好，收率可达75％，该方法条件温和且易操作，收率高。将该Cd₅‑MOF配位聚合物掺杂于有机玻璃中，掺杂有机玻璃能够吸收紫外光发射绿色荧光，利用该配位聚合物的性质和制备方法可用于转光材料或绿色荧光亚克力的制备。

技术领域

本发明涉及重金属和先进功能材料领域，具体涉及镉-有机配位聚合物Cd₅-MOF、其制备方法及应用。

背景技术

自20世纪初Co₂(CO)₈、Fe₂(CO)₉、Fe₃(CO)₁₂等化合物被发现以后，人们对富集金属的簇合物开展了广泛而深入的探究，是化学、化工、材料、环境等领域重点关注的物质类别之一。金属-氧基簇，可以理解为基于氧原子桥连有限的金属或非金属原子形成的分子或离子或结构单元，如果按照成簇的金属原子个数分类，可以分为三核簇、四核簇、五核簇等小簇 (3～12)、中簇(13-40)、大簇等，其中过渡金属-氧基簇是文献报道最多的类型，如已被工业化的多酸(Polyoxometalate，简写为POM，M为Mo、W等)。

由于含金属-氧簇的金属-有机配位聚合物，结构上可以保留有机官能团，多核有利于电子传输，性质上又兼难溶、耐光、耐热等特性，因此，设计和开发新的基于金属-氧簇的金属-有机配位聚合物，已经成为近30年来光电材料、主客体化学等领域的热点课题之一。然而，由于富金属多核簇的形成难以预测，因此制备含有四核以上金属-氧基簇的金属-有机配位聚合物，一直是具有挑战性的项目。

另一方面，过渡金属中，镉是自然界中分布较广的常见重金属元素，其单质及化合物已被人类广泛用于制造颜料、电池等产品，由于现有回收技术的限制，镉污染已经成全球农业和环境领域重点关注的问题之一。

发明内容

本发明提供一种镉-有机配位聚合物Cd₅-MOF，该新物质在光敏性复合膜制备、有机玻璃掺杂、重金属Cd²⁺离子富集等方面有实用性。

镉-有机配位聚合物Cd₅-MOF，其组成为{[Cd₅(Hodp)₂(H₂odp)₂(bpeb)₅(H₂O)₂](bpeb)₂ (H₂O)₂}_n，其中，Hodp^3-是四元羧酸H₄odp脱去3个质子的组分，H₂odp^2-是H₄odp脱去2个质子的组分，H₄odp的结构式如式II所示，bpeb的结构如式III所示。