[发明专利]一种锌基金属有机骨架及其合成方法与应用

权利要求书

1.一种锌基金属有机骨架，其特征在于：所述锌基金属有机骨架包括α型和β型两类，以式(I)所示的化合物为配体，配体中的羧酸基团全部参与配位，通过与二价锌离子形成多核锌氧簇，并进一步构建出具有三重壁笼子特征的孔性三维网络结构；

式(I)为：

其中，R表示甲基、甲氧基、氨基、羟基或三氟甲基中的任一种；

β型金属有机骨架的化学式为：[Zn₁₇(Ln)₈(CH₃COO)(H₂O)_9.25O_0.5]_n，其中，n＝1，2，3，4或5；α型金属有机骨架的化学式为：{[Zn₁₅(Ln)₈(HCOO)₂(H₂O)_8.5O_0.25][(NH₂CH₃CH₃)_6.5]}_n，其中，n＝1，2，3，4或5；Ln为式(I)所示的化合物。

2.一种权利要求1所述的锌基金属有机骨架的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将式(I)所示的化合物和锌盐溶于有机溶剂与水的混合溶剂中，并加入浓硝酸，超声振荡助溶解完全；当步骤1)中的有机溶剂采用N,N-二甲基甲酰胺时，所得锌基金属有机骨架为α型；当步骤1)中的有机溶剂采用N,N-二乙基甲酰胺时，所得锌基金属有机骨架为β型；

2)将制得的溶液转移密封，在恒定温度下进行溶剂热反应，结束后降温至室温，获得无色透明空心四方管状晶体；

3)最后经过洗涤、干燥后，得到锌基金属有机骨架；

式(I)为：

其中，R表示甲基、甲氧基、氨基、羟基或三氟甲基中的任一种；

有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二乙基甲酰胺。

3.根据权利要求2述的锌基金属有机骨架的合成方法，其特征在于：所述步骤1)中，式(I)所示的化合物和锌盐的摩尔比为1：3～9；其中，锌盐为氯化锌，六水合硝酸锌和二水合醋酸锌中的任一种。

4.根据权利要求2述的锌基金属有机骨架的合成方法，其特征在于：所述步骤1)中，式(I)所示的化合物、有机溶剂与水的混合溶剂以及浓硝酸的用量比为0.1～0.15毫摩尔：20毫升：0.1～0.5毫升。

5.根据权利要求4述的锌基金属有机骨架的合成方法，其特征在于：混合溶剂中，有机溶剂与水的体积比为5：0.5～2。

6.根据权利要求2述的锌基金属有机骨架的合成方法，其特征在于：所述步骤2)中，恒温溶剂热的温度为95～120℃，反应时间为1～2天。

7.一种权利要求1所述的锌基金属有机骨架在二氧化碳捕获或天然气纯化中作为吸附材料的应用。