[发明专利]一种铜基金属有机多面体复合材料的制备方法与应用

权利要求书

1.一种铜基金属有机多面体复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）铜基海藻酸水凝胶的制备：

将海藻酸钠加入到去离子水中，海藻酸钠与去离子水的质量比为1：25~1：200，在20~40ºC下，搅拌4~12 h，至海藻酸钠完全溶解；

将海藻酸钠溶液加入到二价铜离子的水溶液中，海藻酸钠溶液与二价铜离子的水溶液体积比为1：1~1：5，所述二价铜离子水溶液中二价铜离子的浓度为0.05~0.5 mol/L，在20~40 ºC下，静置6~12 h，过滤，洗涤，得到铜基海藻酸水凝胶；

（2）铜基海藻酸-二氧化硅水凝胶的制备：

将步骤（1）中制备的铜基海藻酸水凝胶置于硅酸酯醇溶液中，铜基海藻酸水凝胶与硅酸酯醇溶液体积比为1：1~1：5，所述硅酸酯醇溶液浓度为60~80v/v%，反应时间为6~24 h，过滤，洗涤，得到铜基海藻酸-二氧化硅水凝胶；

（3）铜基金属有机多面体复合材料的制备：

将步骤（2）中制备的铜基海藻酸-二氧化硅水凝胶经甲醇或N’N-二甲基甲酰胺洗涤3~5次，随后加入到配体溶液中，所述的配体溶液包括配体和脱质子溶剂，所述配体为间苯二甲酸或5-取代基间苯二甲酸，所述的脱质子溶剂为2,6-二甲基吡啶或吡啶；静置6~12 h，过滤，洗涤，在40~100℃下干燥6~12 h，得到铜基金属有机多面体复合材料。

2.根据权利要求1所述的铜基金属有机多面体复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述海藻酸钠与去离子水的质量比为1：50~1：100。

3.根据权利要求1所述的铜基金属有机多面体复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述二价铜离子来源于三水合硝酸铜或氯化铜中的一种或两种；

所述二价铜离子水溶液中二价铜离子浓度为0.1~0.3 mol/L，所述的海藻酸钠溶液与二价铜离子的水溶液体积比为1：2~1：3；

所述铜基海藻酸水凝胶中交联的二价铜离子的量为海藻酸钠质量的21 wt%。

4.根据权利要求1所述的铜基金属有机多面体复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的铜基海藻酸水凝胶与硅酸酯醇溶液体积比为1：2~1：3；

所述的硅酸酯为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯；

所述硅酸酯醇溶液的醇溶剂为甲醇或乙醇；

所述硅酸酯醇溶液浓度为65~70 v/v%。

5.根据权利要求4所述的铜基金属有机多面体复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的硅酸酯为正硅酸乙酯。

6.根据权利要求1所述的铜基金属有机多面体复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，硅酸酯醇溶液的醇溶剂为乙醇。

7.根据权利要求1所述的铜基金属有机多面体复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的铜基海藻酸水凝胶与硅酸酯醇溶液的反应时间为10~12 h。

8.根据权利要求1所述的铜基金属有机多面体复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的脱质子溶剂为2,6-二甲基吡啶。

9.根据权利要求1所述的铜基金属有机多面体复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的配体溶液中配体含量为：步骤（1）中所述铜基海藻酸水凝胶中交联的二价铜离子与所述配体的摩尔比为1：1~1：2；

所述配体溶液中溶解配体的溶剂为甲醇或N’N-二甲基甲酰胺；

所述5-取代基间苯二甲酸为5-羟基间苯二甲酸、5-氨基间苯二甲酸、5-磺酸基间苯二甲酸单钠盐；

所述脱质子溶剂的加入量为脱质子溶剂与所述配体的摩尔比为1：2~1：3。

10.根据权利要求9所述的铜基金属有机多面体复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述铜基海藻酸水凝胶中交联的二价铜离子与所述配体的摩尔比为1：1.2~1：1.5。