[发明专利]一种Zr的金属-有机框架材料、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种三维Zr的金属-有机框架材料，其特征在于，化学分子式为[Zr₆O₄(OH)₈(HCOO)₂(BCPIA)₂]，其中H₄BCPIA为有机配体5-(2,6-双(4-羧苯基)吡啶-4-取代)间苯二甲酸；

有机配体5-(2,6-双(4-羧苯基)吡啶-4-取代)间苯二甲酸(H₄BCPIA)的结构式如下所示；

从骨架连接构筑的角度，该三维金属有机骨架材料的晶体结构属于六方晶系，空间群为P63/mmc，晶胞参数为：α＝β＝90°，γ＝120°。

2.按照权利要求1所述的一种三维Zr的金属-有机框架材料，其特征在于，在该金属-有机框架中，六个Zr⁴⁺离子和4个μ₃-O原子、8个羟基、2个甲酸以及8个来自不同配体的羧基相连构成了六核锆的次级构筑单元SBU即Zr₆O₄(OH)₈(HCOO)₂(CO₂)₈；每个六核锆的SBU通过四齿的有机配体BCPIA^4-和周围的八个SBU相连从而构成了三维的骨架。

3.按照权利要求1所述的一种三维Zr的金属-有机框架材料，其特征在于，该金属-有机框架材料中存在两种c轴的一维孔道，一种是三角形的小孔，其内可以放入一个直径为的圆柱；另一种则是正六边形的大孔，孔尺寸为

4.按照权利要求1所述的一种三维Zr的金属-有机框架材料，其特征在于，从拓扑学角度看，若是将六核锆的SBU和四齿的BCPIA^4-配体分别简化成八连接和四连接的节点，那么整个金属-有机框架材料可以简化成4,8-c连接的网，其点符号为(4¹⁶·6¹²)(4⁴·6²)₂，属于csq类型的拓扑。

5.权利要求1-4任一项所述的三维Zr的金属-有机框架材料的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

密封条件下，有机配体H₄BCPIA(5-(2,6-双(4-羧苯基)吡啶-4-取代)间苯二甲酸)与氯化锆(ZrCl₄)在DMF(N,N-二甲基甲酰胺)和乙酸的混合溶液中，经由热反应得到该金属-有机骨架的晶体；

其中有机配体H₄BCPIA(5-(2,6-双(4-羧苯基)吡啶-4-取代)间苯二甲酸)与氯化锆的摩尔比为1:(1～4)，每0.06毫摩尔的ZrCl₄对应0.5-4mL的DMF，0.4-1.2mL的乙酸，所述热反应的温度为60-120℃，反应时间为24-48小时。

6.权利要求1-4任一项所述的三维Zr的金属-有机框架材料的应用，用于2,3,7,8-四氯代二苯并-对-二恶英(TCDD)和2,3-二氯代二苯并-对-二恶英(BCDD)的检测。

7.按照权利要求6所述的应用，其特征在于，根据荧光的变化检测浓度或总量。