[0027] 本實(shí)施例所述的一種介孔CuCN配位聚合物的制備方法,具體是按照以下步驟進(jìn) 行的:
[0028] 將 0· 165g CuBr2 · 2Η20、0· 105g K4Fe(CN)6 · 3Η20 及 0· 1005g 有機(jī)配體 1,3' -二 (1,2, 4-三氮唑)丙烷溶于IOmL去離子水中,在室溫條件下,攪拌30min,然后放入不銹鋼 高壓反應(yīng)釜中,在溫度為120°C下晶化72h,自然冷卻至室溫,蒸餾水沖洗,得到介孔CuCN配 位聚合物。
[0029] 本實(shí)施例制備的介孔CuCN配位聚合物為塊狀紅色透明晶體。
[0030] 經(jīng)計(jì)算,本實(shí)施制備的介孔CuCN配位聚合物的產(chǎn)率為82% (以銅計(jì)算)。
[0031] 該配位聚合物的組成通過(guò)元素分析和ICP測(cè)試給出結(jié)果,確定其分子式為: ICu2 (CN) J(C2N3H2)2 (CH2) 3]}。
[0032] 本實(shí)施例選取大小合適的配位聚合物單晶體在Bruker AXS SMART CXD II型X-射 線單晶衍射儀收集衍射晶體衍射數(shù)據(jù),用經(jīng)石墨單色器單色化的Mo-Κα射線(λ=0.71073Α ),以ω方式收集衍射數(shù)據(jù)。晶體結(jié)構(gòu)用SHELXL-97程序以直接法解出,用全矩陣最小二 乘法精修,采用理論加氫的方法得到氫原子的位置。結(jié)構(gòu)解析表明,聚合物晶體屬于單斜 晶系,空間群為 P 21/c,晶胞參數(shù)為a=7.6928(7) A, b=:21.3231(6) A,c=8.3543(5) Α,α = 90°,β = 105. 56°,γ = 90° ;該配位聚合物中含有兩種配位形式的銅原子Cul和Cu2, 氰根和有機(jī)配體1,3'-二(1,2, 4-三氮唑)丙烷分別與銅原子鍵合,其中Cul的配位形 式是四面體構(gòu)型和兩個(gè)氰根和兩個(gè)有機(jī)配體相配位,Cul和CulA原子通過(guò)一對(duì)橋式氰根的 C原子相配位形成了 Cu2 (CN)2的建筑單元。每個(gè)Cu2 (CN) 2的建筑單元通過(guò)氰根和Cu2連接 起來(lái)形成了一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu),環(huán)內(nèi)Cul和Cu2相聯(lián)的有機(jī)配體的芳香環(huán)之間存在較強(qiáng)的JT-JT 作用,聚合物最終通過(guò)氰根和有機(jī)配體的連接形成了 3D結(jié)構(gòu)。
[0033] 圖2為本實(shí)施例制備的介孔CuCN配位聚合物的紅外光譜;紅外光譜測(cè)試在 PerkinElmer公司產(chǎn)1730-FTIR型紅外分光光度計(jì)上執(zhí)行,KBr (SP純)壓片,在4000CHT1? 400CHT1波數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行掃描。由圖可知,化合物在2128CHT 1波數(shù)的特征吸收峰為無(wú)機(jī)配體 CNl勺紅外特征吸收峰,這個(gè)數(shù)值大于溶液中的游離的自由氰根離子吸收峰(2080CHT1),紅 外吸收峰籃移說(shuō)明存在強(qiáng)烈的金屬銅和氰根的配位作用。在1050(31^-1780(31^ 1范圍內(nèi)的普 帶歸屬于有機(jī)配體1,3'-二(1,2, 4-三氮唑)丙烷的特征吸收峰。
[0034] 圖3為本實(shí)施例制備的介孔CuCN配位聚合物的X射線衍射圖;晶相測(cè)試在布魯克 AXS有限公司(Bruker AXSGMBH) D8多晶X射線衍射儀上分析,儀器操作電壓為40kV,電流 為100mA,使用石墨單色化的銅靶X射線。固定掃描,發(fā)散偏離為Γ,接收狹縫寬為0.3毫 米。密度數(shù)據(jù)收集使用2 Θ/Θ掃描模式,在2°到50°范圍內(nèi)連續(xù)掃描完成,掃描速度為 8° /每秒,跨度為0.02° /每次。由圖可知,所得的配位聚合物為純相,物質(zhì)具有較好的結(jié) 晶度。
[0035] 圖4為本實(shí)施例制備的介孔CuCN配位聚合物的熱重曲線;熱穩(wěn)定性分析在美國(guó) Perkin Elmer公司生產(chǎn)的TGA-7型熱分析儀上進(jìn)行,采用鉑坩堝,以Ci-Al2O3為參照,升溫 速率為KTC /min,氮?dú)獗Wo(hù)系統(tǒng)或者靜態(tài)空氣氣氛。由圖可知,該配位聚合物在350°C開(kāi)始 發(fā)生失重,主體結(jié)構(gòu)發(fā)生分解,整個(gè)失重過(guò)程分為兩步,分別是有機(jī)配體和Cf的失去。
[0036] 圖5為本實(shí)施例制備的介孔CuCN配位聚合物的吸附-脫附曲線;氣體吸附實(shí)驗(yàn) 使用美國(guó)麥克儀器公司生產(chǎn)的Micromeritics ASAP2020M全自動(dòng)比表面積及孔隙度分析儀 裝置完成。使用高純氮?dú)猓?8. 2毫克{(lán)Cu2(CN)2[(C2N3H 2)2(CH2)3]}樣品被循環(huán)使用完成所 有測(cè)試??讖郊氨缺砻娣e分析表明,該配位聚合物的孔徑為3. 393nm,屬介孔范圍,孔容為 0. 025cc/g,比表面積為4. 486m2/g。該配位聚合物孔徑均勻且可調(diào)控,表現(xiàn)出良好的氣體吸 附、脫附效果。因此,可以應(yīng)用于氣體分離、催化劑制備和光學(xué)領(lǐng)域。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種介孔CuCN配位聚合物,其特征在于介孔CuCN配位聚合物的化學(xué)式為 ICu2 (CN) 2 [ (C2N3H2) 2 (CH2) 3]},單斜晶系,空間群為 P 21/c,晶胞參數(shù)為 a=7.6928(7) A, b=21.3231(6)A,c=8,3543(5)A,α = 90。,β = 105.56°,γ = 90。。
2. 制備權(quán)利要求1所述的一種介孔CuCN配位聚合物,其特征在于一種介孔CuCN配位 聚合物的制備方法是按以下步驟進(jìn)行: 將CuBr2 · 2H20、K4Fe (CN) 6 · 3Η20及有機(jī)配體1,3'-二(1,2, 4-三氮唑)丙烷溶于去 離子水中,在室溫條件下,攪拌30min,然后放入不銹鋼高壓反應(yīng)釜中,在溫度為120°C下晶 化72h,自然冷卻至室溫,蒸餾水沖洗,得到介孔CuCN配位聚合物; 所述的CuBr2 · 2H20與K4Fe (CN)6 · 3H20的摩爾比為1:0· 34 ;所述的CuBr2 · 2H20與有 機(jī)配體1,3< -二(1,2, 4-三氮唑)丙烷的摩爾比為1:0. 12 ;所述的CuBr2CH2O與去離子 水的摩爾比為1:907. 9。
【專利摘要】一種介孔CuCN配位聚合物及其制備方法,本發(fā)明涉及配位聚合物及其制備方法。本發(fā)明的化學(xué)式:{Cu2(CN)2[(C2N3H2)2(CH2)3]},單斜晶系,空間群為P 21/c,晶胞參數(shù)為α=90°,β=105.56°,γ=90°。制備方法:將CuBr2·2H2O、K4Fe(CN)6·3H2O及有機(jī)配體1,3′-二(1,2,4-三氮唑)丙烷溶于去離子水中,室溫下攪拌,然后在高溫下晶化,冷卻,沖洗。本發(fā)明主要用于介孔CuCN配位聚合物及其制備。
【IPC分類】C07F1-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104530100
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510012388
【發(fā)明人】蘇占華, 周百斌, 于凱, 張妍, 王春曉
【申請(qǐng)人】哈爾濱師范大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月9日