[发明专利]一种基于三头吡唑配体的镍的金属有机骨架材料和制备方法及其应用

权利要求书

1.一种基于三头吡唑配体的金属-有机骨架材料，其特征在于，化学分子式为[Ni₈(OH)₄(OH₂)₂(BTPP)₄]，H₃BTPP为有机配体，其化学结构式如下：

从骨架连接构筑的角度看，该金属-有机骨架的晶体结构属于四方晶系，空间群为I4/m，晶胞参数为：α＝β＝γ＝90°；

该金属-有机骨架中，不对称单元中存在一个晶体独立的Ni原子和1/2个BTPP^3-配体；Ni原子以双反四面体配位构型与六个原子配位，配位原子包括三个N原子和三个O原子，其中三个N原子分别来自三个不同BTPP^3–配体的吡唑基团，三个O原子则来自反应系统的H₂O；八个相邻的Niⁱⁱ离子通过六个μ₄-OH/OH₂连接在一起，形成经典的八核Ni₈(μ₄-OH)₂(μ₄-OH₂)₄金属簇；每个Ni₈O₆簇连接十二个BTPP^3–配体，每个配体桥接三个Ni₈O₆金属簇，交替连接的配体和金属簇形成了一个三维框架；

密封条件下，H₃BTPP与硝酸镍在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和去离子水的混合溶液中，经由溶剂热反应得到该金属-有机骨架的晶体；有机配体H₃BTPP与硝酸镍的摩尔比为1:(1～6)，每0.05mmol的硝酸镍对应1mL～6mL的DMF，0.1mL～4mL的去离子水，热反应的温度为100℃-150℃，反应时间为12-60小时。

2.按照权利要求1所述的一种基于三头吡唑配体的金属-有机骨架材料，其特征在于，从拓扑学角度看，BTPP^3-配体和Ni₈次级结构单元分别是3-连接的连接体和12-连接的节点；因此，该金属-有机骨架简化为一个(3,12)连接的网络，其点符号为(4²⁰.6²⁸.8¹⁸)(4³)₄。

3.制备权利要求1所述一种基于三头吡唑配体的金属-有机骨架材料的方法，其特征在于，密封条件下，H₃BTPP与硝酸镍在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和去离子水的混合溶液中，经由溶剂热反应得到该金属-有机骨架的晶体；有机配体H₃BTPP与硝酸镍的摩尔比为1:(1～6)，每0.05mmol的硝酸镍对应1mL～6mL的DMF，0.1mL～4mL的去离子水，热反应的温度为100℃-150℃，反应时间为12-60小时。

4.权利要求1或2任一项所述的材料的应用，其特征在于，作为低碳烃的吸附材料。