一种高热稳定的多孔锌基MOF材料及其制备方法与应用

技术特征：

1.一种高热稳定的多孔锌基mof材料，其特征在于，其化学通式为[zn3(tcpb)2(bpeb)]n，记为zn3-mof，属于三斜晶系，空间群为p-1，晶胞参数所述化学通式中，组分tcpb^3-是半刚性的三元有机羧酸h3tcpb脱去3个质子所得，所述h3tcpb结构如式ⅰ所示；组分bpeb结构如式ⅱ所示，

2.根据权利要求1所述的一种高热稳定的多孔锌基mof材料，其特征在于，在zn3-mof的配位结构中，每个所述tcpb^3-与6个zn²⁺离子形成如式iii所示的二维结构；组分bpeb通过n原子与2个zn²⁺离子形成如式iv所示的配位模式；所述zn3-mof结构中存在两种不同配位模式的zn²⁺离子，两种不同配位模式的zn²⁺离子通过共享羧酸根形成了组成为[zn3(co2)6n2]的三核簇；所述tcpb^3-与zn²⁺离子形成二维结构与三核簇[zn3(co2)6n2]构筑了柱撑型的多孔框架，该多孔框架进一步三重互穿形成具有高热稳定性的zn3-mof，

3.根据权利要求1所述的一种高热稳定的多孔锌基mof材料，其特征在于，所述zn3-mof空隙率为31.3％，密度为1.173g/cm³。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的锌基mof材料的制备方法，其特征在于，以h3tcpb、bpeb、zn(no3)2·6h2o和hno3作为原料，以水或者以乙腈和水的混合溶液作为溶剂，采用溶剂热合成法制备。

5.根据权利要求4所述的锌基mof材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：

(1)将原料和溶剂置于密闭容器中：所述原料h3tcpb：bpeb：zn(no3)2·6h2o：hno3的物质的量比为1：1.2：4：(2.8～8.4)；所述溶剂混合物中的乙腈体积占比为50％；

(2)反应体系于室温下搅拌10-30分钟，然后将反应温度升温至120～160℃，反应3-5天，之后自然冷却、过滤、干燥，得到块状晶体。

6.如权利要求5所述的锌基mof材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述h3tcpb：bpeb：zn(no3)2·6h2o：hno3的物质的量比为1：1.2：4：5.6；反应体系中h3tcpb初始物质的量浓度为2.5mmol/l。

7.如权利要求5所述的锌基mof材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中反应温度为140℃，所述干燥是指晶体用蒸馏水洗涤后，室温下在空气中自然干燥。

8.一种如权利要求1-3任一项所述的锌基mof材料在制备存储介质、光敏复合材料以及荧光检测中的应用。

技术总结
本发明提供一种高热稳定的多孔锌基MOF材料及其制备方法与应用，化学通式为[Zn3(tcpb)2(bpeb)]n，属于三斜晶系，空间群为P‑1，晶胞参数组分tcpb3‑是半刚性的三元有机羧酸H3tcpb脱去3个质子所得，H3tcpb如式Ⅰ所示；组分bpeb如式Ⅱ所示，本发明提供的三重穿插的多孔MOF材料，热稳定性高，能够在水、乙腈等溶剂中稳定存在；制备条件温和，产率最高可达76.3％；理论空隙率为31.3％，计算密度为1.173g/cm3，是一种低密度的典型多孔材料；其作为发光材料，可用于对常用高沸点溶剂DMA的鉴别，以及对Fe3+定性与定量荧光检测。

技术研发人员：黄坤林;夏刚;陈新;张愿;胡敏;吴越
受保护的技术使用者：重庆师范大学
技术研发日：2021.04.25
技术公布日：2021.07.27