[发明专利]一种双配体构筑水稳定微孔染料吸附剂及制备方法

权利要求书

1.一种双配体构筑水稳定微孔染料吸附剂，其特征在于：所述水稳定染料吸附剂是一种基于Cu金属-有机骨架的水稳定染料吸附剂，结构组成为Cu离子和有机配体1,2,3,5-苯四甲酸(H₄BTEC)以及4,4'-联吡啶(bpy)两种配体在以水为溶剂水热条件下构筑的水稳定微孔吸附材料，其化学式为[Cu₃(BTEC)(OH)₂(bpy)_0.5(H₂O)₂]·4H₂O，该微孔吸附材料能够选择性吸附水溶液中的亚甲基蓝和结晶紫有机染料。

2.如权利要求1所述的一种微孔水稳定染料吸附剂，其特征在于：从连接构筑角度，每个晶体学不对称结构单元中包含了三个晶体学独立的Cu(Ⅱ)原子，一个完全去质子化的BTEC^4-配体,两个桥连羟基，二分之一个4,4'-联吡啶桥连配体，以及两个配位水分子和四个结晶水分子构成；三个晶体学独立的Cu(Ⅱ)原子显示出三种不同的配位环境，其中Cu(1)为五配位形成了扭曲四方锥构型配位环境，Cu(2)四配位，为平行四边形配位环境，此外Cu(2)还和两个邻近氧原子弱配位，整体上形成一个稍微变形的六配位八面体构型，Cu(3)为强六配位八面体配位环境；Cu(2)和Cu(3)两种不同的Cu(II)原子均含有配位水分子，在保留金属有机骨架结构前提下脱去水分子形成不饱和金属配位点；三个不同的Cu(Ⅱ)原子通过BTEC^4-配体中羧酸的桥连氧原子以及羟基桥连氧原子连接成一个六核铜团簇二级结构单元；该二级结构单元通过4,4'-联吡啶和BTEC^4-配体连接成一个三维孔洞结构化合物，沿b轴方向有一个的一维孔洞。

3.如权利要求书1所述的一种微孔水稳定染料吸附剂的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：

步骤1：准确称量前驱配体1,2,3,5-苯四甲酸(H₄BTEC)、4,4'-联吡啶(bpy),溶于去离子水中，超声混合均匀后得到混合溶液1备用；该混合溶液中前驱配体H₄BTEC、bpy和去离子水的摩尔比为1：0.5：1700；

步骤2：准确称取氢氧化钠加入到步骤1中的混合溶液1中，超声混合均匀后记为混合溶液2，氢氧化钠与前驱体1,2,3,5-苯四甲酸、以及4,4'-联吡啶的摩尔比为4-6：2：1；

步骤3：准确称取Cu(NO₃)₂·3H₂O加入到步骤2中的混合溶液2中，得到混合溶液3，再次将混合溶液3超声混合均匀后备用，所述Cu(NO₃)₂·3H₂O按照与H₄BTEC的摩尔比为2:1的比例加入；

步骤4：首先将步骤3中的混合溶液3放入具有聚四氟乙烯内衬的不锈钢釜中，然后将反应釜放入90℃-110℃烘箱中，保持4天，然后经1天冷却降至室温，取出后用去离子水洗涤，过滤后自然风干，得到蓝色晶体。

4.根据权利要求3所述的一种双配体构筑水稳定微孔染料吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤2中，氢氧化钠与前驱体1,2,3,5-苯四甲酸、以及4,4'-联吡啶的摩尔比为6：2：1。

5.根据权利要求3所述的一种双配体构筑水稳定微孔染料吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤4中，烘箱温度为90℃至100℃。

6.根据权利要求5所述的一种双配体构筑水稳定微孔染料吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤4中，烘箱温度为90℃。