[发明专利]一种层柱状锌基金属-有机框架材料及制备方法

权利要求书

1.一种层柱状锌基金属-有机框架材料，其特征在于：所述锌基金属-有机框架材料的化学式为：{[(CH₃)₂NH₂]_0.5[Zn(CBA) (TZT)_0.5·0.5DMA]}_n；

式 中 ：n 为 1到正无穷的自然数 ；[(CH₃)₂NH₂]⁺为N，N-二甲基乙酰胺分解后质子化所得；CBA^2-为5-羧基苯并三氮唑脱质子所得；TZT^-为四氮唑脱质子所得；DMA为N，N-二甲基乙酰胺；

所述锌基金属-有机框架材料属于正交晶系，空间群为Pnma，晶胞参数为：a= 17.3460(3) Å，b= 17.3127(3) Å，c= 9.5207(2) Å，α= 90°，ß= 90 °，γ= 90 °；

所述锌基金属-有机框架材料的基本结构单元中存在一种配位环境的锌离子，1个脱质子配体CBA^2-，0.5个脱质子配体TZT^-和0.5个游离的DMA分子和0.5个二甲胺阳离子；来源于DMA分子分解的二甲胺阳离子作为一种抗衡阳离子，从而维持了整个锌基金属-有机框架材料的电荷中性；锌离子采取变形的四面体的配位模式，分别与来自3个脱氢配体CBA^2-中的1个氧原子，2个氮原子和来自1个脱氢配体TZT^-中的1个氮原子进行配位；相邻的锌离子通过脱氢配体CBA^2-在空间上形成二维层状平面结构；二维层状平面结构之间进一步通过脱氢配体TZT^-连接，从而在空间上形成三维的层柱状网络结构；

所述锌基金属-有机框架材料简化为3，4连接的单节点fsc拓扑时，其点符号为{4.6.8}{4.6².8³}。

2.根据权利要求1所述的一种层柱状锌基金属-有机框架材料，其特征在于，所述锌基金属-有机框架材料在甲醇，乙醇，N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，二氯甲烷，乙腈，1,4-二氧六环和乙二醇溶剂中能稳定存在；所述锌基金属-有机框架材料易溶于乙酰丙酮溶剂中。

3.根据权利要求1所述的一种层柱状锌基金属-有机框架材料的应用，其特征在于，所述锌基金属-有机框架材料能通过荧光响应来检测水中Cr₂O₇^2-离子及CrO₄^2-离子的存在，其检出限分别为 252µmol·L^-1，56.7µmol·L^-1，所述锌基金属-有机框架材料能应用于六价铬离子荧光探针领域。

4.一种层柱状锌基金属-有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下合成步骤：

（1）分别将有机配体 5-羧基苯并三氮唑和四氮唑溶解到N，N-二甲基乙酰胺溶剂中；

（2）将Zn(OAc)₂^.2H₂O溶解到N，N-二甲基乙酰胺溶剂中；

（3）将步骤（1）和（2）得到的两种溶液混合，然后放入密闭的水热反应釜中，在150℃恒温反应72h，取出产物后将固体分离；

（4）用N，N-二甲基乙酰胺将上述固体洗涤多次，即制得无色块状晶体。

5.根据权利要求 4所述的一种层柱状锌基金属-有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述5-羧基苯并三氮唑的N，N-二甲基乙酰胺溶液浓度为0.01-1 mol/L；所述四氮唑的N，N-二甲基乙酰胺溶液浓度为0.01-1mol/L；所述Zn(OAc)₂^.2H₂O的水溶液浓度为0.01-1mol/L。