[发明专利]基于三角形有机配体的Cu-MOF材料及制备方法和应用

权利要求书

1.基于三角形有机配体的Cu-MOF材料，其特征在于，化学式为{[Cu₃(L)₂(H₂O)₃]·14DMF·16H₂O}_n，其中，H₃L为三角形有机配体4,4',4''-[苯三酰三(羰基苯)]-3,3',3''-三甲基-三苯甲酸，DMF为N,N-二甲基甲酰胺；

该Cu-MOF材料的晶体结构归属于立方晶系，Pn-3n空间群，晶胞参数为：a = 33.249(11) Å，b = 33.249(11) Å，c = 33.249(11) Å；α = 90°，β = 90°，γ = 90°。

2.基于三角形有机配体的Cu-MOF材料的制备方法，其特征还在于，具体为：

在封闭条件下，三水合硝酸铜Cu(NO₃)₂·3H₂O、有机配体H₃L、模板剂六水哌嗪、N,N-二甲基甲酰胺和无水乙醇混合均匀，持续搅拌，并滴加浓硝酸溶液将反应体系的pH调节至4.0-6.0，在溶剂热条件下反应，得到上述Cu-MOF材料；

每0.04 mmol三水合硝酸铜、0.02 mmol有机配体H₃L、0.004 mmol六水哌嗪，对应5 mL的N,N-二甲基甲酰胺与3 mL的无水乙醇；溶剂热反应的温度为75℃，反应时间为48 h；

所述三角形的有机配体H₃L的制备方法，具体按照以下步骤：

步骤a，将4-氨基-2-甲基苯甲酸溶于DMF中，在冰水浴条件下持续磁力搅拌至完全溶解，得到混合液；

每1 mol 的4-氨基-2-甲基苯甲酸对应65mL的DMF；

步骤b，将均苯三甲酰氯溶于DMF中，搅拌至溶解，并在15 min内缓慢滴加至步骤a的混合液中，之后在10 min内滴加三乙胺，在冰水浴中反应3 h，之后在室温下反应24 h，得到反应液；

每1mol的均苯三甲酰氯对应100mL的DMF、0.36mol的三乙胺

步骤c，在持续磁力搅拌下向反应液中加入蒸馏水，30 min后用布氏漏斗减压抽滤脱除DMF和蒸馏水，即依次用蒸馏水和甲醇洗涤并抽滤，将得到的白色固体进行干燥，得到有机配体H₃L；干燥温度为70 ℃，干燥时间为8h。