一种双金属配位的金属有机框架材料及其制备方法和应用

文档序号:29978448发布日期:2022-05-11 12:24阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种双金属配位的金属有机框架材料,其特征在于,配位金属离子m1与配体配位形成含m1配位层的m1二维配位网络结构,以及配位金属离子m2与所述配体配位形成的镶嵌于m1配位层之间的零维、一维或二维的m2配位结构。2.根据权利要求1所述的一种双金属配位的金属有机框架材料,其特征在于,所述配体为含有羧基和软基团的化合物,配位金属离子m1单独与配体上的软基团或者同时与配体上的软基团和羧基形成m1二维配位网络结构,配位金属离子m2与配体上羧基的氧原子形成镶嵌于m1配位层之间的m2配位结构;其中,软基团为-xh,x选自s、se。3.根据权利要求2所述的一种双金属配位的金属有机框架材料,其特征在于,所述m2配位结构中包含水、氢氧根、卤素中的一种或两种以上的配体。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种双金属配位的金属有机框架材料,其特征在于,所述配位金属离子m1与配位金属离子m2相同或不同,m1和m2选自过渡金属离子、ga、in、sn、tl、pb、bi中的一种或两种以上的组合物。5.根据权利要求2-3任一项所述的一种双金属配位的金属有机框架材料,其特征在于,所述配体为芳香族化合物,所述配体上的羧基和软基团直接或间接连接在芳环上。6.根据权利要求5所述的一种双金属配位的金属有机框架材料,其特征在于,所述配体上的羧基至少为一个,所述配体上的软基团至少为两个。7.一种权利要求1-6所述的双金属配位的金属有机框架材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:s11、称取配体、金属的盐加入到容器中;s12、在容器内加入水和有机溶剂的混合溶液,然后密封容器;s13、将密封后的容器置于烘箱中加热,得到所述双金属配位的金属有机框架材料。8.根据权利要求7所述的双金属配位的金属有机框架材料的制备方法,其特征在于,使用金属氧化物代替步骤s11中的金属的盐;其中还包括制备金属氧化物的悬浊液的过程:s21、将金属的盐溶解在水中得到溶液a,将nabh4溶在水中得到溶液b;然后将溶液b添加到溶液a中进行反应,反应完成将产物离心、洗涤、真空干燥得到金属氧化物纳米片;s22、将步骤s21制备的金属氧化物纳米片分散在水中得到金属氧化物的悬浊液;因此制备双金属配位的金属有机框架材料时称取有机配体,与含水和有机溶剂的混合溶液一起加入到密封的反应釜中;然后将步骤s22制备的金属氧化物的悬浊液添加到反应釜中,进行溶剂热反应,得到所述双金属配位的金属有机框架材料。9.根据权利要求7-8任一项所述的双金属配位的金属有机框架材料的制备方法,其特征在于,所述含水和有机溶剂的混合溶液中,有机溶剂为dmf、def、et-oh中的一种或两种以上的组合物;其中有机溶剂和水的体积比为1:2-8;加入混合溶液时,同时加入调节剂,所述调节剂为甲酸、乙酸和三氟乙酸中的一种或两种以上的组合物;加入配体与金属离子的摩尔比为1:2.5-4。10.一种双金属配位的金属有机框架材料的应用,其特征在于,将权利要求1-6任一项所述的双金属配位的金属有机框架材料用于超导材料、导电材料、半导体或或电磁材料。

技术总结
本发明公开一种双金属配位的金属有机框架材料及其制备方法和应用,该双金属配位的金属有机框架材料,以含有软基团和羧基的配体与配位金属离子组装出具有空间和功能划分为共价电荷载体层和电荷储存离子层的结构,并且通过共轭效应增强了两个功能层状区域之间的电子耦合作用,赋予材料独特的电磁性能;表现出较好的电导率和磁耦合性能,可以作为超导材料、导电材料、半导体或电磁材料使用。该制备方法使用溶剂热法或模板法克服了配体中配位基团较近而无法组装出具有空间和功能划分为共价电荷载体层和电荷储存离子层的结构,或配体中配位基团较远而无法形成不同金属配位层之间的有效相互作用的问题。间的有效相互作用的问题。间的有效相互作用的问题。


技术研发人员:何军 胡洁颖 唐良铭 刘智清 叶新合 张耿元 徐政涛
受保护的技术使用者:香港城市大学
技术研发日:2022.02.15
技术公布日:2022/5/10
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