[发明专利]一种锌配合物单晶及其制备方法和吸附水中铅离子应用

说明书

本发明公开了一种锌配合物单晶及其制备方法和吸附水中铅离子应用。所述锌配合物单晶的化学式为：{[(Zn(ADB)L_0.5]·1.5DMF}_n，n为正整数。上述单晶按照下述方法制备：将六水合硝酸锌与4,4'‑氧化偶氮二苯甲酸、25,26,27,28‑四(3‑吡啶甲氧基)杯[4]芳烃按照摩尔比1‑3:1‑3:1加入到过量溶剂N,N'‑二甲基甲酰胺中，然后封入耐高温玻璃瓶中在水热条件下120‑140℃恒温反应20‑30h至反应结束，以5℃/h的速率缓慢降温至室温后，得到目标产物。所述锌配合物单晶能够作为吸附剂的应用。

技术领域

本发明涉及一种单晶材料，具体涉及一种锌配合物单晶及其制备方法和应用。

背景技术

铅离子(Pb²⁺)是一种普遍存在的生物富集型重金属离子，并具有较长的生物半衰期，可长期积聚在人体内，对生殖系统、神经系统、肾脏、肝脏和大脑等造成严重损害。已被公认为最有毒金属离子之一。随着工业化和城市化的快速发展，铅离子排放已成为一个严重的环境问题。因此，几乎所有国家都努力从饮用水中去除铅离子，避免人类过多摄入铅离子，从而降低血液中铅离子浓度。因此，从水中去除铅离子在保护公众健康和环境方面至关重要。近年来，人们已经制备了各种吸附剂，用来去除水溶液中的铅离子，进而确保饮用水安全。但是这些吸附剂缺乏有效的吸附位点，例如活性炭、沸石和粘土等，它们对铅离子的去除性能较差（吸收容量低、残留浓度高），这是由于它们的组成简单、功能化困难。

金属-有机框架(MOFs)材料是由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键构筑而成，因其有序的结构排布、较大的内表面积、可控的孔隙率和预先设计的官能团而受到广泛关注。由于这些优异的特征，它们被认为是捕获重金属离子的首选。通过配体的修饰或MOFs后功能化，有目的性将各种官能团载入到MOFs孔道中，从而产生更多的活性位点用来吸附去除重金属离子。因此，利用功能化的MOFs作为吸附剂用来去除水中铅离子是目前研究热点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种锌配合物单晶及其制备方法和应用，具体为一种具有吸附去除水中铅离子性质的锌配合物单晶及其制备方法。

为实现上述发明目的之一，提供一种锌配合物单晶的技术方案：

一种锌配合物单晶，

化学式为：{[(Zn(ADB)L_0.5]·1.5DMF}_n，n为正整数，

其中，ADB=4,4'-氧化偶氮二苯甲酸，

L＝25,26,27,28-四(3-吡啶甲氧基)杯[4]芳烃，

DMF=N,N'-二甲基甲酰胺；

并且，所述锌配合物单晶为正交晶系，空间群为Pnna, a = 13.829(3) Å, b = 24.535(5) Å, c = 23.988(5) Å, α = 90°, β = 90°, γ = 90°, V = 8139(3) ų。

为实现上述发明目的之二，提供上述锌配合物单晶制备方法的技术方案：

本发明所述锌配合物单晶的制备方法：

将六水合硝酸锌与4,4'-氧化偶氮二苯甲酸、25,26,27,28-四(3-吡啶甲氧基)杯[4]芳烃按照摩尔比1-3:1-3:1加入到过量溶剂N,N'-二甲基甲酰胺中，然后封入耐高温玻璃瓶中在水热条件下120-140℃恒温反应20-30h至反应结束，以5℃/h的速率缓慢降温至室温后，得到目标产物。