先进制造技术

本发明属于配合物制备技术领域，公开了一种三维金属镉配位聚合物，该三维金属镉配位聚合物的化学式为：[Cd(L)(BPEB)]n，其中，L为5‑氨基间苯二甲酸阴离子，BPEB为1，4‑双[2‑（4'‑吡啶基）乙烯基]苯。还公开了其制备方法，将Cd‑L‑BPY加入到含有BPEB的溶液中，通过溶剂热法使BPEB配体替换母体中的BPY，得到与母体骨架相同的新的配位聚合物Cd‑L‑BPEB。通过溶剂辅助连接体交换法，在不改变框架的基础上实现了晶胞尺寸的最大缩小，实现更高的倍数晶格收缩或膨胀。

成果亮点

本发明的目的在于提供一种三维金属镉配位聚合物及其制备方法，解决了该类材料在气体吸附率低，稳定性差的问题。 本发明是通过以下技术方案来实现： 一种三维金属镉配位聚合物，该三维金属镉配位聚合物的化学式为：[Cd(L)(BPEB)]n，其中，L为5-氨基间苯二甲酸阴离子，BPEB为1，4-双[2-(4'-吡啶基)乙烯基]苯。 进一步，该三维金属镉配位聚合物的结构单元属于单斜晶系，空间群为P21/c，分子式为C28 H21Cd N3O4，晶胞参数：β＝***(5)°， 进一步，所述三维金属镉配位聚合物的重复单元为非互穿的呈三维柱状框架结构，重复单元由一个双核Cd2+离子簇与四个L2-配体和四个BPEB配体连接形成。

三维金属镉配位聚合物是一种具有丰富孔道结构的新型材料，它在催化、吸附、传感和光学等领域有着广泛的应用前景。

在催化方面，三维金属镉配位聚合物可以作为高效的催化剂，用于催化各种化学反应，如氧化反应、加氢反应、异构化反应等。

在吸附方面，三维金属镉配位聚合物可以用于吸附各种气体和液体分子，如氢气、氧气、一氧化碳、甲烷等。

在传感方面，三维金属镉配位聚合物可以用于制备各种传感器，如气体传感器、湿度传感器、电化学传感器等。

在光学方面，三维金属镉配位聚合物可以用于制备各种光学器件，如光学滤波器、光学天线、光学开关等。

总的来说，三维金属镉配位聚合物是一种非常有前途的新型材料，它在许多领域都有着广泛的应用前景。

本发明公开了一种三维金属镉配位聚合物及其制备方法，将Cd-L-BPY加入到含有外加有机配体BPEB的溶液中，通过溶剂热法使BPEB配体替换母体中的BPY，得到与母体骨架相同的新的配位聚合物Cd-L-BPEB。本发明采用溶剂辅助连接体交换策略，用长的有机配体替换掉短的有机配体，得到新的配合物。新的配合物由于配体的长度大幅度增加，使得结构的孔腔增大，气体吸附量明显增强；新的配合物三维框架结构可以稳定到300℃，相较于之前的材料，它的稳定性也有大幅度的增强，使得它在催化方面也有很大的应用。配体交换前后MOF的主体框架未变，但是连接体的尺寸确减少了很多，通过溶剂辅助连接体交换法，在不改变框架的基础上实现了晶胞尺寸的最大缩小，可作为进一步探索新的SSALE反应的指南，实现更高的倍数晶格收缩或膨胀。所选的配体与过渡金属离子形成层柱状结构，金属离子镉与羧基形成双核金属簇，通过刚性辅助配体连接实现了在高维MOFs结构中BPY配体的近距离“面对面”排列，配体交换的方法为实现MOFs结构中烯键的近距离平行排列提供了更高的可能性，从分子水平上解决MOFs领域可控合成与定向组装的科学问题。本发明有助于进一步揭示配位聚合物固态结构转变材料内部分子间作用断开和形成的规律，为可控设计和合成具有特定结构和功能的多孔配位聚合物提供实验论证和理论参考依据。促进了MOFs材料在结构转变和性能研究方向的发展，也为以后该领域的研究提供了较为可行的思路。