[0024] 实施例1一种基于锌的多孔金属有机骨架化合物
[0025] 制备方法如下:
[0026] 1)将10mg的Zn(NO3)2·6H2O,6mg的[3,2-b]并二噻吩基-2,5-二羧酸,1ml的N,N-二甲基甲酰胺,1ml的去离子水加入体积为5ml的玻璃瓶中,并且常温条件搅拌30分钟。
[0027] 2)将玻璃瓶密封好放入烘箱中。加热使烘箱的温度从室温达到368K,升温速率为5K·min-1,并保持温度在此条件下保温72小时。
[0028] 3)以5K·h-1的降温速率缓慢冷却到室温,得到黄色透明块状晶体;
[0029] 4)用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液洗涤、过滤并在空气中干燥,即为目标产物基于锌的多孔金属有机骨架,产率为68%。
[0030] 本发明基于锌的多孔金属有机骨架化合物的合成如图1所示,其结构如图2所示,该晶体结构属于单斜系,空间群为立方Fm3m。该化合物是由四核锌簇作为节点,由二羧酸配体桥联而成的三维结构。阳离子[(CH3)2NH2]+作为抗衡离子位于该MOF的孔道中。每个[3,2-b]并二噻吩基-2,5-二羧酸与二个锌簇配位。
[0031] 实施例2一种基于锌的多孔金属有机骨架化合物对铜离子的选择吸附
[0032] 方法:以实施例1制备基于锌多孔金属有机骨架化合物作为吸附基质对铜离子进行吸附。
[0033] 1)取Cu(NO3)2·6H2O、Co(NO3)2·6H2O、Ni(NO3)2·6H2O、Cd(NO3)2·6H2O、Pb(NO3)2·2+ 2+ 2+ 2+ 2+
6H2O分别溶于DMF溶液中,得到M(NO3)2·nH2O(M=Cu 、Co 、Ni 、Cd 、Pb )的浓度分别为1×10-4M的金属溶液。
[0034] 取金属溶液3ml,加入基于稀土的多孔金属有机骨架晶体30mg,于室温下浸泡。4h后,过滤取出,处理后,通过ICP测试金属含量。结果如表1及图4所示,表中为M/Er(M=Cu2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Pb2+)的含量数值。由表1及图4可见,铜离子含量很高,而Pb2+、Co2+、Ni2+、Cd2+的含量很低。这说明本发明的基于锌的多孔金属有机骨架化合物对铜离子具有很好的选择性吸附。
[0035] 表1是本发明基于锌的多孔金属有机骨架化合物吸附过渡金属离子的ICP测试金属含量表。
[0036]
[0037] 2)取有Cu(NO3)2·6H2O、Co(NO3)2·6H2O、Ni(NO3)2·6H2O溶于DMF中,得到Cu2+,Co2+,Ni2+浓度分别为1×10-4M的混合金属溶液。
[0038] 取混合金属溶液3ml,加入基于锌的多孔金属有机骨架晶体30mg,于室温下浸4h后,过滤取出,处理后,通过ICP测试金属含量。结果如表2及图5所示,表中为M/Er(M=Cu2+、Co2+、Ni2+)。由表2及图5可见,铜离子的含量很高,而Co2+、Ni2+的含量很低,这说明本发明基于锌的多孔金属有机骨架的晶体结构对铜离子具有很好的选择性吸附。表2是本发明基于锌的多孔金属有机骨架选择性分离铜离子的ICP测试金属含量表。
[0039]Metal ions(M) M/Er Mass(experimental) M/Zn Mol ratio(calculation)
Cu2+ 58.16/70.71 0.91
Co2+ 7.37/70.71 0.12
Ni2+ 4.13/70.71 0.07
[0040] 3)通过离子色谱柱来研究基于锌的金属有机机骨架晶体对Cu2+和Co2+的高效选择性。
[0041] 取Cu(NO3)2·6H2O、Co(NO3)2·6H2O溶于DMF中,得到含有Cu2+和Co2+浓度为0.2mol/L的溶液。
[0042] 将基于锌的金属有机机骨架晶体放入色谱柱中,得到离子色谱柱(80mm×5mm),取2ml的Cu2+和Co2+混合液注入基于锌的金属有机机骨架晶体放入色谱柱中,结果如图3所示,Cu2+保留在色谱柱中,Co2+随DMF被过滤出去。这说明本发明的基于含噻吩的多孔金属有机骨架的晶体结构对铜离子具有很好的选择性吸附。这说明本发明的基于锌的多孔金属有机骨架化合物对铜离子具有很好的选择性吸附。