[发明专利]一种稳定双金属配位聚合物及其制备方法

权利要求书

1.一种稳定双金属配位聚合物，其特征是稳定双金属配位聚合物In/Cu-CBDA，其通过作为硬酸的铟离子与作为硬碱的羧酸形成强的配位键，双核铜与配体中的间苯二甲酸部分组装为金属有机多面体笼，该聚合物的化学式为C₃₄H₂₀Cu₂InN₄O₂₀；

CBDA有机配体的结构式为：

2.一种稳定双金属配位聚合物的制备方法，其特征是基于软硬酸碱理论，利过超分子构筑单元策略，在溶剂热条件下通过一步法制备稳定双金属配位聚合物In/Cu-CBDA，其化学式为C₃₄H₂₀Cu₂InN₄O₂₀；

CBDA有机配体的结构式为：

所述双金属配位聚合物In/Cu-CBDA结晶于立方晶系，Im-3m空间群，晶胞参数为α＝β＝γ＝90°，其是由单核铟，双核铜簇与有机配体构筑而成的三维骨架网络结构；所述In/Cu-CBDA为蓝色多面体晶体。

3.根据权利要求2所述的稳定双金属配位聚合物的制备方法，其特征在于所述三维骨架网络结构中存在两种无机次级结构单元SBUs：单核铟和双核铜，其中，铟离子是八配位的，每个铟离子与来自四个有机配体的四个羧基氧原子螯合配位，可以简化为四面体几何构型；作为硬酸的铟离子与作为硬碱的羧酸形成强的配位键，加强了骨架结构的稳定性。

4.根据权利要求3所述的稳定双金属配位聚合物的制备方法，其特征在于铜离子是五配位的，每个铜离子与来自四个有机配体中的羧基官能团的一个氧原子和一个端基水分子的氧原子形成配位键，简化为四角锥的几何构型；双核铜与配体中的间苯二甲酸部分组装为金属有机多面体笼，其特点是具有较大的孔体积和相对较小的窗口。

5.根据权利要求3所述的稳定双金属配位聚合物的制备方法，其特征在于整体上，金属有机多面体作为超分子结构单元与金属铟通过配体的相互连接拓展为三维网络结构。

6.根据权利要求2所述的稳定双金属配位聚合物的制备方法，其特征在于将硝酸铟、硝酸铜及有机配体加入到DMA、NMF、水和硝酸的混合溶液中，超声均匀，密封，溶剂热条件下，通过一步法进行反应，加热温度为80～100℃，反应20～30h后冷却至室温可得所述的配位聚合物In/Cu-CBDA。

7.根据权利要求6所述的稳定双金属配位聚合物的制备方法，其特征在于所述配位聚合物In/Cu-CBDA的DMA、NMF、水和硝酸的体积比分别为5：5：5～10：2～5。

8.根据权利要求2所述的稳定双金属配位聚合物的制备方法，其特征在于采用以下方法，测试配位聚合物In/Cu-CBDA的结构对稳定性的影响，具体步骤为：

(1)空气稳定性：

分别取约10mg晶体暴露于空气中24小时和7天；

(2)有机溶剂稳定性：

分别取10mg晶体浸泡在甲醇、乙醇、乙腈和丙酮有机溶剂中3天；

(3)温度稳定性：

取10mg晶体置于150℃的烘箱中5小时。

9.根据权利要求2所述的稳定双金属配位聚合物的制备方法，其特征在于采用以下方法，测试配位聚合物In/Cu-CBDA的气体吸附性能，具体步骤为：

准备100mg合成的样品，选择低沸点的乙醇作为交换溶剂，回流4天，得到溶剂交换的样品，通过抽真空，373K加热10小时除去客体分子，得到活化的样品；对活化样品进行77K条件下的N₂吸附测试，利用液氮控制气体吸附测试温度为77K。