[发明专利]具有zsd拓扑结构的离子杂化多孔材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有zsd拓扑结构的离子杂化多孔材料，其特征在于，由金属离子M、二齿咪唑配体L、无机多氟阴离子通过配位键自组装形成；

所述金属离子M为Cu²⁺、Ni²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Zn²⁺中的至少一种；

所述二齿咪唑配体L具有如下式(I)所示结构：

式(I)中，R₁、R₂、R₃、R₄分别独立选自H、甲基、F或Cl；

所述无机多氟阴离子为SiF₆^2-、TiF₆^2-、GeF₆^2-、NbOF₅^2-中的至少一种；

所述的具有zsd拓扑结构的离子杂化多孔材料的制备方法包括步骤：

1)将含有金属离子M的盐和含无机多氟阴离子的盐溶于去离子水中得到溶液X，将二齿咪唑配体L溶于乙腈中得到溶液Y；所述含有金属离子M的盐、所述无机多氟阴离子盐、所述二齿咪唑配体L按照金属离子M、无机多氟阴离子、二齿咪唑配体L的摩尔比为1:1:2进行添加；

2)在一容器中先加入溶液X，然后加入缓冲溶液，再加入溶液Y，形成溶液Y-缓冲溶液-溶液X的上-中-下三层混合体系，密封静置反应，收集产生的晶体；

所述缓冲溶液为乙腈和水的混合液；所述缓冲溶液中乙腈和水的体积比为1～100:10；

3)将步骤2)收集到的晶体浸泡于乙腈中置换除去孔道中的水分子，共置换3～12次，每次置换的时间为5～12h，得到所述具有zsd拓扑结构的离子杂化多孔材料。

2.根据权利要求1所述的具有zsd拓扑结构的离子杂化多孔材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

1)将含有金属离子M的盐和含无机多氟阴离子的盐溶于去离子水中得到溶液X，将二齿咪唑配体L溶于乙腈中得到溶液Y；所述含有金属离子M的盐、所述无机多氟阴离子盐、所述二齿咪唑配体L按照金属离子M、无机多氟阴离子、二齿咪唑配体L的摩尔比为1:1:2进行添加；

2)在一容器中先加入溶液X，然后加入缓冲溶液，再加入溶液Y，形成溶液Y-缓冲溶液-溶液X的上-中-下三层混合体系，密封静置反应，收集产生的晶体；

所述缓冲溶液为乙腈和水的混合液；所述缓冲溶液中乙腈和水的体积比为1～100:10；

3)将步骤2)收集到的晶体浸泡于乙腈中置换除去孔道中的水分子，共置换3～12次，每次置换的时间为5～12h，得到所述具有zsd拓扑结构的离子杂化多孔材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中：

所述含有金属离子M的盐为金属离子M的硝酸盐、四氟硼酸盐、硫酸盐、氯化盐中的至少一种；

所述含无机多氟阴离子的盐为无机多氟阴离子的钠盐、铵盐中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述具有zsd拓扑结构的离子杂化多孔材料浸泡在乙腈中保存。

5.根据权利要求1所述的具有zsd拓扑结构的离子杂化多孔材料在气体的选择性吸附分离领域中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述具有zsd拓扑结构的离子杂化多孔材料用于乙炔的纯化和分离。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述具有zsd拓扑结构的离子杂化多孔材料用于乙炔/二氧化碳、乙炔/二氧化碳/甲烷、乙炔/二氧化碳/甲烷/乙烯的选择性吸附分离。