一种钴（II）配位聚合物及其制备方法和应用

本实发明涉及光催化降解开发，尤其涉及一种钴(ii)配位聚合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近几年，配位聚合物因其丰富的结构特征，在催化、荧光传感、电化学、质子传导以及磁性等方面的广泛应用引起了人们广泛的研究。在配位聚合物的组装过程中，有机桥接配体的选择至关重要。在多种有机配体的选择中，羧酸盐和含n配体因其具有灵活多变的配位模式而受到人们广泛的关注。具有多羧酸基团的h2mip配体因其在与金属离子配位时具有多种配位方式，是制备功能配合物的理想材料。此外，在金属羧酸盐体系中引入含n有机配体比单一的配体更能提供迷人的结构。与已知的n-供体配体相比较，bmip配体与金属中心配位时可以自由的弯曲旋转，是一个良好的n-供体配体。另一方面，造纸、塑料和印刷等行业排放了大量的污水，其中，有机染料是造成水污染的因素之一。目前，检测环境污染物的手段多种多样，其中，以配位聚合物作为荧光探针检测环境中的污染物因其操作简便、选择性高、检测速度快等优势受到了人们广泛的青睐。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种钴(ii)离子配位聚合物及其制备方法和应用。

2、为实现上述目的，本发明采用技术方案为

3、一种钴(ii)配位聚合物，钴(ii)配位聚合物以钴(ii)为中心离子，一个不对称单元包含四个co(ii)离子，4个mip2-配阴离子以及3个bmip配体；四个co(ii)离子具有两种不同的配位几何形状，其中两个co(1)离子分别与4个mip2-配阴离子中的4个羧基氧原子(o3、o4、o5和o7)和1个bmip配体中的两个氮原子(n8)配位，形成一个车轮状的双元环结构；另外两个co(2)离子分别与2个mip2-配阴离子中的2个羧基氧原子(o6和o9)和2个bmip配体中的两个氮原子(n1和n0)配位，形成一个扭曲的四面体几何构型；配位聚合物化学表达式为[co4(5-mip)4(bmip)3]n，n为配位聚合物的标准表达式。

4、所述配位聚合物晶体属于单斜晶系，c2/c空间群，晶胞参数为β＝101.070(8)°，γ＝90.00(2)，

5、一种所述的钴(ii)配位聚合物的制备方法，

6、s1、将钴盐、5-甲基间苯二甲酸(h2mip)和1,3-双(2-甲基-1h-咪唑-1-基)丙烷(bmip)加入到dmf溶剂中混合均匀得到混合溶液，并调整混合溶液ph为3.5-4.0，而后于95℃下恒温反应72h，得到反应产物；

7、s2、将s1中得到的反应产物冷却析晶，将析晶产物依次进行冲洗、过滤和干燥，得到钴(ii)配位聚合物。

8、所述s1中每3mldmf溶剂中，钴盐、h2mip和bmip的摩尔比为0.1mmol：0.1mmol：0.15mmol。

9、所述s1中所述钴盐为六水合硝酸钴、硫酸钴或氯化钴中的任意一种。

10、所述h2mip和bmip的结构式分别为：

11、

12、所述调整混合溶液ph值时采用浓度为0.3mol/l的硝酸溶液。

13、所述s2中所述过滤为减压过滤，所述干燥的条件为：在70℃温度条件下的烘箱中恒温干燥3h。

14、一种所述钴(ii)配位聚合物的应用，所述钴(ii)聚合物在作为光催化剂中的应用。

15、所述钴(ii)配位聚合物在作为光催化剂光催化降解有机污染物中的应用。

16、所述有机污染物为rhb、mb和mo中的一种或几种。

17、本发明与现有技术相比具有以下优点：

18、1、本发明采用一锅溶剂热反应法可以制备得到二价钴离子配位聚合物，该制备方法具有过程简单、操作方便、产率高以及可重现性好等优点。

19、2、本发明钴(ii)离子配位聚合物具有较高的比表面积、丰富的活性位点、半导体特性和大孔洞等特点，是一种潜在的光催化剂。

技术特征：

1.一种钴(ii)配位聚合物，其特征在于，钴(ii)配位聚合物以钴(ii)为中心离子，一个不对称单元包含四个co(ii)离子，4个mip2-配阴离子以及3个bmip配体；四个co(ii)离子具有两种不同的配位几何形状，其中两个co(1)离子分别与4个mip2-配阴离子中的4个羧基氧原子(o3、o4、o5和o7)和1个bmip配体中的两个氮原子(n8)配位，形成一个车轮状的双元环结构；另外两个co(2)离子分别与2个mip2-配阴离子中的2个羧基氧原子(o6和o9)和2个bmip配体中的两个氮原子(n1和n0)配位，形成一个扭曲的四面体几何构型；配位聚合物化学表达式为[co4(5-mip)4(bmip)3]n，n为配位聚合物的标准表达式。

2.根据权利要求1所述的钴(ii)配位聚合物，其特征在于，所述配位聚合物晶体属于单斜晶系，c2/c空间群，晶胞参数为β＝101.070(8)°，γ＝90.00(2)，

3.一种权利要求1所述的钴(ii)配位聚合物的制备方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的钴(ii)配位聚合物的制备方法，其特征在于，所述s1中每3mldmf溶剂中，钴盐、h2mip和bmip的摩尔比为0.1mmol：0.1mmol：0.15mmol。

5.根据权利要求3所述的钴(ii)配位聚合物的制备方法，其特征在于，所述s1中所述钴盐为六水合硝酸钴、硫酸钴或氯化钴中的任意一种。

6.根据权利要求3所述的钴(ii)配位聚合物的制备方法，其特征在于，所述调整混合溶液ph值时采用浓度为0.3mol/l的硝酸溶液。

7.根据权利要求3所述的钴(ii)配位聚合物的制备方法，其特征在于，所述s2中所述过滤为减压过滤，所述干燥的条件为：在70℃温度条件下的烘箱中恒温干燥3h。

8.一种如权利要求1所述钴(ii)配位聚合物的应用，其特征在于，所述钴(ii)聚合物在作为光催化剂中的应用。

9.根据权利要求8所述钴(ii)配位聚合物的应用，其特征在于，所述钴(ii)配位聚合物在作为光催化剂光催化降解有机污染物中的应用。

10.根据权利要求8所述钴(ii)配位聚合物的应用，其特征在于，所述有机污染物为rhb、mb和mo中的一种或几种。

技术总结
本实发明涉及光催化降解开发技术领域，尤其涉及一种钴(II)配位聚合物及其制备方法和应用。钴(II)配位聚合物以钴(II)为中心离子，一个不对称单元包含四个Co(II)离子，4个mip<supgt;2‑</supgt;配阴离子以及3个BMIP配体；四个Co(II)离子具有两种不同的配位几何形状，其中两个Co(1)离子分别与4个mip<supgt;2‑</supgt;配阴离子中的4个羧基氧原子(O3、O4、O5和O7)和1个BMIP配体中的两个氮原子(N8)配位，形成一个车轮状的双元环结构；另外两个Co(2)离子分别与2个mip<supgt;2‑</supgt;配阴离子中的2个羧基氧原子(O6和O9)和2个BMIP配体中的两个氮原子(N1和N0)配位，形成一个扭曲的四面体几何构型；配位聚合物化学表达式为[Co<subgt;4</subgt;(5‑mip)<subgt;4</subgt;(BMIP)<subgt;3</subgt;]<subgt;n</subgt;。本发明配位聚合物具有较高的比表面积、丰富的活性位点、半导体特性和大孔洞等特点，是一种潜在的光催化剂。

技术研发人员：刘杰,郑楠
受保护的技术使用者：陕西理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27