生物、医药和医疗器械技术

本发明属于离子型氢键有机框架材料的制备领域，具体公开了一种具有质子传导性能的离子型氢键有机框架材料，其化学式为：{TPE‑SO3H·2(DBD)·2(DMF)·4(H2O)}n，其中，n为正整数，TPE‑SO3H为1,1,2,2‑四磺酸苯基乙烯，DBD为(C5NH4NH2)22+，DMF为N,N'‑二甲基甲酰胺。结构单元属于三斜晶系，空间群为P‑1，分子式为C52H62N10O18S4，晶胞参数：α＝***°,β＝***°,γ＝***°,每个重复单元包含四个水分子和两个DMF分子、两个DBD分子及一个TPE‑SO3H分子，DBD分子上的氨基与TPE‑SO3H分子上的磺酸根与水分子形成一维的氢键网络。该材料具有良好的热稳定性，对质子运输有较好的性能。本发明公开了其制备方法，合成原料易得，制备工艺简单。本发明的离子型氢键有机框架材料可作为质子导电材料，具有很好的应用前景。

成果亮点

本发明的目的在于提供一种离子型氢键有机框架材料及其制备方法和应用，解决了现有氢键有机框架材料稳定性的问题。 本发明是通过以下技术方案来实现： 一种离子型氢键有机框架材料，该离子型氢键有机框架材料的化学式为：{TPE-SO3H·2(DBD)·2(DMF)·4(H2O)}n，其中，n为正整数，TPE-SO3H为1,1,2,2-四磺酸苯基乙烯，DBD为(C5NH4NH2)22+，DMF为N,N'-二甲基甲酰胺。 进一步，所述离子型氢键有机框架材料的结构单元属于三斜晶系，空间群为Pī，分子式为C52H62N10O18S4，晶胞参数：α＝***°，β＝***°，γ＝***°，

离子型氢键有机框架材料(ionic hydrogen-bonding organic framework，IHOF)具有广阔的应用前景。这种材料具有高比表面积、高孔隙率和良好的导电性，可以作为吸附剂、催化剂、电池材料、传感器等。以下是一些可能的应用领域：

气体吸附：IHOF 材料中的离子和氢键可以吸附各种气体，如氢气、氮气、氧气、二氧化碳等。它们可以用于回收和储存气体，也可以用于气体分离和纯化。

催化剂：IHOF 材料中的离子和氢键可以促进化学反应，如催化加氢、氧化、还原等。它们可以用于制氢、石油化工、环境保护等领域。

电池材料：IHOF 材料可以用作电池的正负极材料，因为它们具有高比表面积和良好的导电性。例如，它们可以用于锂离子电池、钠离子电池、锌空气电池等。

传感器：IHOF 材料可以与各种气体和化学物质发生反应，因此可以用作气体和化学物质的传感器。例如，它们可以检测氢气、氨气、挥发性有机化合物等。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开了一种氢键有机框架材料，该材料中通过磺酸根与氨根之间通过氢键连接形成一维的氢键网络链，这种链有助于质子的运输；本发明制备的离子型氢键有机框架材料具有良好的热稳定性，通过XRD粉末衍射分析数据表明所得的产品纯度较高，热重分析表明热稳定性高，三维多孔框架的分解温度为330℃，同时对质子运输有较好的性能，具有较好的质子导电能力，是一种新型质子导电材料。

本发明还公开了该离子型氢键有机框架材料的制备方法，由TPE-SO3H和DBD制备得到，合成原料易得，制备工艺简单，操作方便，产率较高。本发明的聚合物作为质子导电材料时，电导率可以达到***×10-3S/cm2，具有很好的应用前景。