本發(fā)明屬于金屬有機框架材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種乙烯基功能化Zr-MOFs材料UiO-66-CH＝CH₂的制備方法。

背景技術(shù)：

金屬有機框架(Metal-organic Framework，MOFs)材料是將有機配體和金屬離子通過自組裝形成的具有重復(fù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一種類沸石材料，是近幾十年來配位化學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展得比較快的新材料。與傳統(tǒng)的無機多孔材料相比，MOFs材料具有更大的空隙率和比表面積，尤其是可調(diào)節(jié)的孔徑以及可變的功能基團。目前，MOFs材料已經(jīng)應(yīng)用于氫氣存儲、藥物運載、催化反應(yīng)、生物傳感器、氣體吸附與分離等方面。金屬有機框架材料的研究涉及有機化學(xué)、無機化學(xué)、配位化學(xué)、材料化學(xué)、生命科學(xué)以及計算機科學(xué)等學(xué)科的最新成果，因而近年來MOFs受到越來越多研究團隊的關(guān)注。

有機配體的選擇對MOFs材料的結(jié)構(gòu)及性能有很大的影響。在眾多的有機配體中，含羧酸、乙烯基雙功能基團的有機配體使合成的MOFs材料的結(jié)構(gòu)富于變化、性能多樣，從而可以獲得多功能的MOFs材料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種乙烯基功能化Zr-MOFs材料UiO-66-CH＝CH2的制備方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種乙烯基功能化Zr-MOFs材料UiO-66-CH＝CH₂的制備方法，其特征在于方法步驟如下：

(1)將鋯鹽、含乙烯基有機配體、DMF和鹽酸，按摩爾比鋯鹽:含乙烯基有機配體:DMF:鹽酸＝1:0.5～2:500～1000:500～1000在室溫下超聲振蕩5～20min，充分混合，放入反應(yīng)釜中在70～150℃的烘箱中反應(yīng)10～20h；

(2)冷卻至室溫后離心，將沉淀物分散于DMF中，反復(fù)離心洗滌3～5次，離心分離后，將沉淀物分散于無水甲醇中，反復(fù)離心洗滌3～5次；

(3)離心分離后的產(chǎn)物放入干燥箱中于60～120℃恒溫干燥，冷卻至室溫后，得到含有乙烯基功能化Zr-MOFs材料UiO-66-CH＝CH₂。

上述制備方法中，所述的鋯鹽為Zr(NO₃)₄·5H₂O、ZrCl₄和ZrOCl₂·8H₂O中的一種或者幾種。

所述的含有乙烯基的有機配體為：2-乙烯基對苯二甲酸。

本發(fā)明的優(yōu)點是：合成的含有乙烯基功能化Zr-MOFs材料孔隙率高、孔徑均勻和比表面積大，乙烯基對氣體分子的親和作用，可用于氣體吸附與分離；乙烯基作為活性官能團易與其他小分子發(fā)生加成等化學(xué)反應(yīng)，加之鋯基MOF的納米尺寸，可用于細胞內(nèi)熒光檢測；其合成方法具有工藝簡單、重復(fù)性好、產(chǎn)率高、工藝條件溫和等優(yōu)點，本發(fā)明中將該材料命名為ZJU-207。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1合成的UiO-66-CH＝CH₂的粉末X射線衍射圖譜。

圖2為本發(fā)明實施例1合成的UiO-66-CH＝CH₂的傅里葉紅外光譜。

圖3為本發(fā)明實施例1合成的UiO-66-CH＝CH₂的77K氮氣吸附-脫附曲線。

具體實施方式

下面將結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但這些實例并不限制本發(fā)明的保護范圍，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。

實施例1

(1)在聚四氟乙烯襯底內(nèi)加入ZrCl₄(18.66mg,0.08mmol)、2-乙烯基對苯二甲酸(9.6mg,0.05mmol)、DMF(4mL)和鹽酸(1mL)，在室溫下超聲振蕩10min，充分混合，放入反應(yīng)釜中在120℃的烘箱中反應(yīng)15h；

(2)冷卻至室溫后離心，將沉淀物分散于DMF中，反復(fù)離心洗滌3次，離心分離后，將沉淀物分散于無水甲醇中，反復(fù)離心洗滌3次；

(3)離心分離后的產(chǎn)物放入干燥箱中于70℃恒溫干燥，冷卻至室溫后，得到含有乙烯基功能化Zr-MOFs材料UiO-66-CH＝CH₂。

圖1至圖3分別為本例合成的Zr-MOFs材料UiO-66-CH＝CH₂的粉末X射線衍射圖譜、傅里葉紅外光譜和77K氮氣吸附-脫附曲線。

實施例2

(1)在聚四氟乙烯襯底內(nèi)加入ZrCl₄(11.65mg,0.05mmol)、2-乙烯基對苯二甲酸(9.6mg,0.05mmol)、DMF(4mL)和鹽酸(0.5mL)，在室溫下超聲振蕩15min，充分混合，放入反應(yīng)釜中在110℃的烘箱中反應(yīng)12h；

(2)冷卻至室溫后離心，將沉淀物分散于DMF中，反復(fù)離心洗滌4次，離心分離后，將沉淀物分散于無水甲醇中，反復(fù)離心洗滌4次；

(3)離心分離后的產(chǎn)物放入干燥箱中于80℃恒溫干燥，冷卻至室溫后，得到含有乙烯基功能化Zr-MOFs材料UiO-66-CH＝CH₂。

實施例3

(1)在聚四氟乙烯襯底內(nèi)加入ZrCl₄(23.33mg,0.10mmol)、2-乙烯基對苯二甲酸(15.36mg,0.08mmol)、DMF(8mL)和鹽酸(1.8mL)，在室溫下超聲振蕩20min，充分混合，放入反應(yīng)釜中在100℃的烘箱中反應(yīng)24h；

(2)冷卻至室溫后離心，將沉淀物分散于DMF中，反復(fù)離心洗滌5次，離心分離后，將沉淀物分散于無水甲醇中，反復(fù)離心洗滌5次；

(3)離心分離后的產(chǎn)物放入干燥箱中于60℃恒溫干燥，冷卻至室溫后，得到含有乙烯基功能化Zr-MOFs材料UiO-66-CH＝CH₂₂。