[发明专利]分离氙气/氪气混合气体的镍配位聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及配位化学领域，具体涉及一种分离氙气/氪气混合气体的镍配位聚合物及其制备方法。该镍配位聚合物的化学式为{[Ni₂(μ₂‑O)·(C₁₄H₄O₄F₄)·(C₁₈N₆H₁₂)₂]}，属于正交晶系，空间群为Cmc2₁；单胞参数为α＝90°，β＝90°，γ＝90°，Z＝4。该镍配位聚合物能够用于分离氙气/氪气混合气体，且分离效率高。其制备方法简单、易操作、原料来源充足、产率较高、稳定性好，适合扩大化生产的要求。

技术领域

本发明属于配位化学领域，具体涉及可选择性吸附分离氙气/氪气混合气体的多孔配位聚合物及其制备方法。

背景技术

高纯度氙气和氪气作为一种非常有价值的气体，广泛应用于半导体、电子、照明、激光、航天器推进剂、以及医学成像等方面。目前，高纯度的氙气和氪气主要是通过低温空气分离的副产品中获得，由于氙气和氪气的大小接近(氙气，氪气，)，其得到的主要是20/80(体积比)的氙气和氪气的混合物，它必须经过进一步的分离才能得到高纯度的氙气和氪气。目前低温蒸馏技术是分离氙气和氪气最成熟的技术，但其能耗大，成本高，因此，迫切需要开发一种有效的分离氙气和氪气的节能替代技术。而吸附分离技术因其能耗小且成本低，受到人们广泛关注，但传统的固体多孔吸附剂，如活性炭和沸石，由于其对氙气和氪气的吸附能力低且选择性差，限制了其应用。因此，研究出具有低能耗、无污染，并且能够实现氙气在氪气的选择性吸附分离的材料，对于可持续能源发展和绿色工业应用具有重要的意义。

发明内容

针对背景技术中提到的问题，本发明提供一种能够分离氙气/氪气混合气体的镍配位聚合物及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

本发明提供的一种镍配位聚合物，化学式为{[Ni₂(μ₂-O)·(C₁₄H₄O₄F₄)·(C₁₈N₆H₁₂)₂]}，其中，C₁₄H₄O₄F₄代表3,3',5,5'-四氟联苯-4,4'-二甲酸阴离子，C₁₈N₆H₁₂代表2,4,6-三(4-吡啶)-1,3,5-三嗪；所述镍配位聚合物属于正交晶系，空间群为Cmc2₁；单胞参数为α＝90°，β＝90°，γ＝90°，Z＝4。

上述的镍配位聚合物的制备方法，包括以下步骤：将硝酸镍、3,3',5,5'-四氟联苯-4,4'-二甲酸、2,4,6-三(4-吡啶)-1,3,5-三嗪和酸混合，再放入盛有有机溶剂的高压反应釜中，然后在353～383K下反应，得到所述的镍配位聚合物。

具体反应式可以为：

C₁₄H₆O₄F₄(3,3',5,5'-四氟联苯-4,4'-二羧酸)+2C₁₈N₆H₁₂(2,4,6-三(4-吡啶)-1,3,5-三嗪)+2Ni(NO₃)₂+H₂O→4HNO₃+{[Ni₂(μ₂-O)·(C₁₄H₄O₄F₄)·(C₁₈N₆H₁₂)₂]}