[发明专利]一种具有二氧化碳催化转化应用的金属-有机框架材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种具有二氧化碳催化转化应用的金属-有机框架材料，其特征在于：所述具有二氧化碳催化转化应用的金属-有机框架材料是以金属离子Zn2+为节点，以柔性螺旋桨状4,4',4”-三羧基三苯胺为有机连接主配体，3,5-二(吡啶-4-基)-4H-1,2,4-三唑-4-胺为功能辅助配体，通过溶剂热法制得双重互穿的金属-有机框架材料Zn-TDA；

具有二氧化碳催化转化应用的金属-有机框架材料的化学式为：[M_m(L₁)_n(L₂)_b]·(DMAC)_q(H₂O)_p，式中，

L₁为4,4',4”-三羧基三苯胺，简称H₃tca，其结构式见式I；

L₂为3,5-二(吡啶-4-基)-4H-1,2,4-三唑-4-胺，简称dpta，其结构式见式II；

M为金属离子Zn²⁺；

DMAC为N,N-二甲基乙酰胺

m、n、b、q和p分别为金属离子、有机连接主配体H₃tca、功能辅助配体dbpt、DMAC和水分子的个数，其中，m＝3，n＝2，b＝1，q＝2，p＝1。

2.一种权利要求1所述具有二氧化碳催化转化应用的金属-有机框架材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按照摩尔比4,4',4”-三羧基三苯胺：3,5-二(吡啶-4-基)-4H-1,2,4-三唑-4-胺：锌的可溶性盐＝1:(1.6～1.8):(3.3～3.5)分别称取4,4',4”-三羧基三苯胺、3,5-二(吡啶-4-基)-4H-1,2,4-三唑-4-胺和锌的可溶性盐，并置于玻璃样品瓶中，加入N,N-二甲基乙酰胺和水体积比为2:1～1.2的3mL混合溶剂，并搅拌均匀；

S2、将玻璃样品瓶置于水热合成反应釜中，再将反应釜放置于电热鼓风干燥箱中，在85℃～95℃条件下恒温反应70h～74h；

S3、待反应结束后，冷却得到浅黄色块状晶体，再依次经过离心、去离子水洗涤和干燥处理，即制得具有CO₂催化转化应用的金属-有机框架材料。

3.根据权利要求2所述具有二氧化碳催化转化应用的金属-有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述4,4',4”-三羧基三苯胺、3,5-二(吡啶-4-基)-4H-1,2,4-三唑-4-胺和锌的可溶性盐的摩尔比为1:1.7:3.4。

4.根据权利要求2所述具有二氧化碳催化转化应用的金属-有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述锌的可溶性盐为六水合硝酸锌。

5.根据权利要求2所述具有二氧化碳催化转化应用的金属-有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述离心转速为10000转，去离子水洗涤方式为洗涤3次，每次5mL，干燥的温度为95℃～105℃，所述干燥的时间为6h～8h。

6.根据权利要求2所述具有二氧化碳催化转化应用的金属-有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述制备Zn-TDA的化学反应方程式如下：

7.一种权利要求1所述具有二氧化碳催化转化应用的金属-有机框架材料在催化CO₂和环氧化物的环加成反应中的应用。