[发明专利]一种微孔离子型金属有机框架材料及其制备和应用方法

说明书

本发明涉及了一种微孔离子型金属有机框架材料及其合成方法和应用，结构式如下：(Me₂NH₂)[In₂(H₄TTBA)₂](DMF)₁₀(H₂O)₁₄，属于斜方晶系，空间群为Cmmm。制备步骤如下：将金属铟盐和2‑氨基‑[1,1’:4’1”‑三联苯]‑3,3”,5,5”‑四‑羧酸按照一定的比例在溶剂热条件下得到透明的无色晶体，该三维微孔晶体材料沿着沿着a、c轴方向具有长方形孔，沿着b轴方向具有不规则孔。本发明制备工艺简单，成本低，条件温和，该材料在空气和水中稳定，在加热条件下可以稳定性到375℃，且在高效快速同时去除低浓度污染物分子具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种微孔离子型金属有机框架材料及其制备和应用方法。

背景技术

在过去的几十年中，基于多孔材料的吸附法一直是最有前景的水处理方式。由于多孔材料具有较高的孔内外比表面积，诸如沸石、活性炭、多孔树脂、有机多孔材料以及多孔复合材料的吸附性能被广泛研究报道，它们在水中污染物的去除领域都展现出了很好地应用潜力。因此，探索并开发新型高性能的多孔吸附材料并在相关领域实现应用是每一个多孔材料科学家肩负的历史使命。金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks)，简称MOFs，是近二十年来迅速发展起来的一类新型晶态多孔材料，是以金属离子或金属团簇为节点，以含有配位键的多齿有机配体为连接桥梁，通过配位作用自组装形成的一种具有周期性一维、二维或三维网络结构的晶态多孔材料。相比于传统的多孔材料，MOFs有自己独特的优势：可进行化学修饰、可调控孔形状和大小、对框架结构和功能进行设计、独特的多孔结构、高的比表面积，因此MOFs被认为是在污染物去除方面最有前景的材料之一。

就微孔金属有机框架材料在污染物去除方面来说，首先，大部分污染物具有不同的电荷，通过选择金属离子和有机配体可以调控框架材料的带电性，通过静电相互作用带电MOFs可以很容易地与带相反电荷的污染物通过离子交换进行相互作用。此外，孔道和窗口的微调和控制对框架材料的孔尺寸优化起到关键性作用，优化后的孔道可以使某些合适尺寸的染料分子优先进入框架材料。因此，金属-有机框架材料(MOF)作为一种新型的微孔吸附材料，已经成为污染物去除的新选择。目前，已有一些MOFs材料用于污染物去除，但是能同时吸附去除多种污染物分子仍是一个巨大的挑战。鉴于此，我们设计并合成了一种微孔离子型金属有机框架材料，在高效快速同时去除低浓度污染物分子具有很好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于是针对现有技术的不足，提供一种稳定性高、优异的孔道结构，且制备工艺简单的微孔离子型金属有机框架材料及其制备和应用方法。