[发明专利]镍基异构金属有机框架材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种镍基异构金属有机框架材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：将有机配体2,5-噻吩二甲酸和硫酸镍加入到去离子水、N,N-二甲基甲酰胺、质量浓度为37% HBF₄的混合溶液中，通过溶剂热反应得到镍基金属有机框架材料，2,5-噻吩二甲酸和硫酸镍的摩尔比为1:1~1:2；去离子水、N,N-二甲基甲酰胺、质量浓度为37% HBF₄的体积比为5-12.5：5-12.5：1，pH调至5~6，溶剂热反应条件为100~120℃，反应时间为18-36小时。

2.根据权利要求1所述的镍基异构金属有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述的2,5-噻吩二甲酸替换为2,5-呋喃二甲酸，制备步骤如下：将有机配体2,5-呋喃二甲酸和硫酸镍加入到去离子水、N,N-二甲基甲酰胺、质量浓度为37% HBF₄的混合溶液中，通过溶剂热反应得到镍基金属有机框架材料，2,5-呋喃二甲酸和硫酸镍的摩尔比为1:1~1:2；去离子水、N,N-二甲基甲酰胺、质量浓度为37% HBF₄的体积比为5-12.5：5-12.5：1，pH调至5~6，溶剂热反应条件为100~120℃，反应时间为18-36小时。

3.根据权利要求1所述的镍基异构金属有机框架材料的制备方法，其特征在于，2,5-噻吩二甲酸和硫酸镍的摩尔比为1:1；去离子水、N,N-二甲基甲酰胺、质量浓度为37% HBF₄的体积比为8:8:1，pH调至5.8。

4.根据权利要求2所述的镍基异构金属有机框架材料的制备方法，其特征在于，2,5-呋喃二甲酸和硫酸镍的摩尔比为1:1；去离子水、N,N-二甲基甲酰胺、质量浓度为37% HBF₄的体积比为8:8:1，pH调至5.8。

5.根据权利要求1或2所述的镍基异构金属有机框架材料的制备方法，其特征在于，溶剂热反应条件为120℃，反应时间为36小时。

6.根据权利要求1、3、5任一项所述方法制备得到的镍基异构金属有机框架材料，其特征在于，镍基金属有机框架材料化学分子式为C₁₂H₁₂Ni₃O₁₄S₂的晶态材料，该晶态材料的晶体属于单斜晶系，空间群为P2₁/c，晶胞参数为：α=90°，β =96.319°，γ=90°，a= 6.3296(3)Å，b=19.0818(9)Å，c=7.9904(4)Å。

7.根据权利要求2、4、5任一项所述方法制备得到的镍基异构金属有机框架材料，其特征在于，镍基金属有机框架材料化学分子式为C₉H₆NNi₃O₁₃的晶态材料，该晶态材料的晶体属于单斜晶系，空间群为P2₁/n，晶胞参数为：α=90°，β =91.288°，γ=90°，a= 11.2079(3)Å，b=9.8729(3) Å，c= 14.6466(4)Å。

8.根据权利要求6或7所述的镍基异构金属有机框架材料作为电催化剂在催化甲醇氧化上的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，所述的镍基异构金属有机框架材料还包括化学分子式为C₁₂H₁₂Ni₃O₁₄S₂的晶态材料与化学分子式为C₉H₆NNi₃O₁₃的晶态材料的组合材料，其中，化学分子式为C₁₂H₁₂Ni₃O₁₄S₂的晶态材料与化学分子式为C₉H₆NNi₃O₁₃的晶态材料的质量比为1：1。