新材料及其应用

本发明属于配合物制备技术领域，公开了一种三维金属钠配位聚合物，化学式为：[Na5(TPE–PO3H2)(DMSO)(H2O)2]·n，其中，n为正整数，TPE–PO3H2为4‑(1，2，2‑三(4‑膦酰基苯基)乙烯基)苯基)膦酸，DMSO为二甲基亚砜。结构单元属于三斜晶系，空间群为P‑1，分子式为C28H23Na5O23P4S1。每个重复单元包含两个水分子、一个DMSO分子、五个Na原子及一个TPE‑PO3H2分子。所述三维金属钠配位聚合物中，Na与有机配体TPE‑PO3H2形成一个最小金属簇，通过Na与Na之间的连接，形成一维的金属簇链。解决了该类材料在中低温条件时导电率低的问题。

成果亮点

本发明的目的在于提供一种三维金属钠配位聚合物及其制备方法和应用，解决了该类材料导电率低的问题。 本发明是通过以下技术方案来实现： 一种三维金属钠配位聚合物，该三维金属钠配位聚合物的化学式为：[Na5(TPE–PO3H2)(DMSO)(H2O)2]·n，其中，n为正整数，TPE–PO3H2为4-(1，2，2-三(4-膦酰基苯基)乙烯基)苯基)膦酸，DMSO为二甲基亚砜。 进一步，该三维金属钠配位聚合物的结构单元属于空间群为P-1，分子式为C28H23Na5O23P4S1，晶胞参数：α＝***(4)°,β＝***(4)°,γ＝***(5)°,/>

三维金属钠配位聚合物是一种具高比表面积和丰富孔洞结构的新型材料，在储能、催化、气体吸附和光电转化等领域具有很好的应用前景。

具体而言，这种三维金属钠配位聚合物可以作为钠离子电池负极材料，实现较高的能量密度和功率密度。此外，该材料的多孔结构也使其成为很好的催化剂和气体吸附剂，可应用于催化和气体分离领域。

另外，该三维金属钠配位聚合物还可进行光催化反应，将太阳能转化为化学能。通过合理的设计和制备，这种材料有望在光电转换领域发挥重要作用。

总的来说，这种三维金属钠配位聚合物在多个应用领域具有很好的应用前景，若能进一步提高其性能并降低成本，有望在实际生产中获得广泛应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开了一种三维金属钠配位聚合物及其制备方法，该材料通过四个TPE-PO3H2配体与五种Na配位形成金属簇中的最小单元，然后通过Na和Na的连接，TPE-PO3H2配体上的脱质子化的磷酸相互连接，最终形成一个最简单的金属簇。金属簇与金属簇之间通过Na的连接形成一维链状结构。本发明制备的三维金属钠配位聚合物通过PXRD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550℃，同时对质子运输有较好的性能，具有较好的质子导电能力，导电率可以达到***×10-2Scm-1，是一种新型质子导电材料。