[发明专利]卟啉基金属-有机骨架纳米球及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种卟啉基金属-有机骨架纳米球的制备方法，其特征在于包括：

使包含中-四(4-羧基苯基)卟吩和/或金属卟吩、金属离子、促进剂、有机溶剂和水的混合反应体系于50～130℃反应1～5h，获得二维金属-有机骨架结构微米片；

以及，向所述混合反应体系加入聚乙烯亚胺并于10～60℃发生缩合反应2～10h，获得卟啉基金属-有机骨架纳米球。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述金属卟吩包括中-四(4-羧基苯基)铁卟吩、中-四(4-羧基苯基)铜卟吩、中-四(4-羧基苯基)锌卟吩、中-四(4-羧基苯基)钴卟吩、中-四(4-羧基苯基)锰卟吩中的任意一种或两种以上的组合；

和/或，所述金属离子包括铜离子、钴离子、镍离子中的任意一种或两种以上的组合，优选为铜离子；

和/或，所述促进剂包括苯甲酸、聚乙烯吡咯烷酮、联苯二甲酸中的任意一种或两种以上的组合，优选为苯甲酸。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：将中-四(4-羧基苯基)卟吩和/或金属卟吩溶于有机溶剂形成中-四(4-羧基苯基)卟吩溶液和/或金属卟吩溶液，并与所述金属离子、促进剂、有机溶剂和水混合形成所述混合反应体系；优选的，所述中-四(4-羧基苯基)卟吩溶液和/或金属卟吩溶液的浓度为0.1～10.0mmol/L。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述金属离子来源于含有金属离子的盐溶液；优选的，所述盐溶液包括硝酸盐、氯化盐、硫酸盐、醋酸盐和磷酸盐中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述含有金属离子的盐溶液中金属离子的浓度为0.1～10.0mmol/L；

和/或，所述苯甲酸的浓度为1.0～30.0g/L。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述中-四(4-羧基苯基)卟吩和/或金属卟吩、金属离子与促进剂的摩尔比为1:10:1～10:1:10。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、甲醇、乙醇和氯仿中的任意一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述二维金属-有机骨架结构微米片为薄纱状的二维金属-有机骨架结构微米片，尺寸为1～20μm，厚度为1～20nm。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述聚乙烯亚胺的分子量为600～25000g/mol；优选的，所述聚乙烯亚胺来源于浓度1～1000mg/L的聚乙烯亚胺溶液。

9.由权利要求1-8中任一项所述方法制备的卟啉基金属-有机骨架纳米球，所述卟啉基金属-有机骨架纳米球具有微孔和介孔结构，所述卟啉基金属-有机骨架纳米球的直径为50～200nm，比表面积为500～1500m²/g；

优选的，所述卟啉基金属-有机骨架纳米球的微孔结构的孔径大小为0.8～1.5nm，所述卟啉基金属-有机骨架纳米球的介孔结构的孔径大小为5～40nm。

10.权利要求9所述的卟啉基金属-有机骨架纳米球于气体存储与分离、燃料电池性能转换或生物医学成像领域中的用途。