CN111286035B - 基于4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物及其合成方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于4,4’‑二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物及其合成方法和应用,Zn(II)配合物的合成方法,包括以下步骤:在4,4’‑二羧酸二甲基偶氮苯、腺嘌呤和锌(II)金属盐中加入N,N‑二甲基甲酰胺水溶液,均匀分散,于100~130℃下保持1~3天后,自然降至室温20~25℃,过滤后得到橙色块状单晶为所述Zn(II)配合物,其中,按物质的量计,所述锌(II)金属盐、4,4’‑二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的比为2:1:1。Zn(II)配合物可以在催化晶体材料领域得到广泛应用,在无溶剂和无共催化剂的条件下催化CO2化学固定成环碳酸酯时,转化率高,最高达到100%。

Description

基于4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物及 其合成方法和应用
技术领域
本发明属于异相催化剂技术领域,具体来说涉及一种基于4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物及其合成方法和应用。
背景技术
目前,全球正面临前所未有的环境污染问题,极大的危害人类和众多生物的生存和健康。其中,非常重要的问题就是全球化变暖,这主要是由于大气中积累了大量的CO2气体,而这主要是来源于人类工业化的快速发展,对石油化工原料的大量使用所致。现在全世界很多优秀的科学家致力于解决CO2过量排放的问题,比如:人们开始大力开发氢气和太阳能等清洁能源,但是在实际使用中还是存在一定的问题。因此,有部分科学家开始致力于设计多孔材料,既可以高效的选择性捕获CO2分子,又可以将其作为C1源和环氧化合物连续性的转化成为工业原料碳酸酯。这不仅快速地解决了CO2过量排放的问题,还可以进一步利用其为工业原料。这类材料目前主要包括传统的金属氧化物、多孔聚合物、分子筛和部分复合多孔材料。这类材料在使用过程中往往有很多问题限制其实际应用,比如:价格较高、稳定性较差、高温高压、选择性差和产率低等缺点。因此,寻求性能更加优异的多孔材料捕获和连续高效的转化CO2是全世界急需的难题之一。
多孔配位聚合物是一类新型的无机-有机配位的杂化材料,无机部分主要是过渡金属构成的无机节点,有机部分主要是含有氧原子和氮原子的配体。这类材料属于晶体材料,具有长程有序性和周期性,同时具有很多独特的优点,如:多孔性、高比表面积、骨架的可设计性和孔表面的可修饰性等。以上优点使得该材料在催化、检测、吸附分离、医疗成像等领域展现了独特的出色性质和表现,在这些领域展现出了潜在的应用价值。最近几十年,晶体配位聚合物在材料学、晶体学、配位化学、分析化学等众多领域均受到了广大科学家的青睐和关注。混合配体策略是构筑多功能材料和引入功能位点常用的方法,往往利用这种方法可以构筑得到稳定的、多孔的、含有多功能位点的晶体材料。希望利用该方法制备更加高效的多孔配位化合物,并利用其来捕获和催化CO2作为C1源和环氧化合物反应合成环碳酸酯。但目前这类材料的相关研究还是较少,特别是大多数需要在高温高压,并且含有共催化剂的条件下,这使得对设备的要求高、耗能量大、难以直接分离使用等缺点。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种基于4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物,该Zn(II)配合物含有羧基的刚性二羧酸4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯(简称H2L)做为有机配体,再与含有氨基等大量氮原子的腺嘌呤(简称Ad)有机配体混合,4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤通过去质子的方法与锌离子构筑制备具有多孔结构的材料。本发明最终制备的固体材料(Zn(II)配合物)具有丰富的孔道结构和裸露的金属位点Zn(II)作为Lewis酸位点以及大量的氮原子作为Lewis碱位点,为一种含有酸和碱双功能催化位点的三维多孔结构。
本发明的另一目的是提供上述Zn(II)配合物的合成方法,该合成方法反应操作简便易行,所需设备简单,可重现性好。。
本发明的另一目的是提供上述Zn(II)配合物作为异相催化剂在CO2化学固定成环碳酸酯中的应用,该Zn(II)配合物对于CO2和环氧化合物制备环碳酸酯具有出色的催化效果和可重复性能力,可在无溶剂和无共催化剂条件下进行,并可以在晶体材料的异相催化领域有所应用。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种基于4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物,其化学式为{(Me2NH2)2·[Zn8(Ad)4(L)6O]·7DMF}n,其中,DMF为N,N-二甲基甲酰胺,Me2NH2为DMF分解得到的二甲基胺阳离子,L为羧基去质子的4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯阴离子配体,L的结构简式如下:
Figure BDA0001895332170000031
Ad为去质子的腺嘌呤阴离子配体,Ad的结构简式如下:
Figure BDA0001895332170000032
在上述技术方案中,所述Zn(II)配合物的基本结构单元包括:半个晶体学独立的Zn(1)2+和半个晶体学独立的Zn(2)2+、一个晶体学独立的Zn(3)2+、半个完全去质子的L2-、一个完全去质子的L2-、一个完全去质子的Ad-、四分之一个晶体学独立的侨联O(7)2-、二分之一个晶体学独立的Me2NH2和四分之七晶体学独立的DMF。(Me2NH2和DMF溶剂分子无法通过单晶衍射仪准确确定,最终通过化合物电荷平衡和热重表征确定)
在上述技术方案中,所述Zn(II)配合物的晶胞参数为
Figure BDA0001895332170000033
Figure BDA0001895332170000034
α=90.00°,β=90.00°,γ=90.00°,
Figure BDA0001895332170000035
Z=4。
在上述技术方案中,当温度升至350~400℃时,所述Zn(II)配合物的三维骨架开始分解,剩余残渣为金属氧化物ZnO。
在上述技术方案中,所述Zn(II)配合物的比表面积的平均数为1036m2g–1
上述Zn(II)配合物的合成方法,包括以下步骤:
在4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯、腺嘌呤和锌(II)金属盐中加入N,N-二甲基甲酰胺水溶液,均匀分散,于100~130℃下保持1~3天后,自然降至室温20~25℃,过滤后得到橙色块状单晶为所述Zn(II)配合物,其中,按物质的量计,所述锌(II)金属盐、4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的比为2:1:1。
在上述技术方案中,所述锌(II)金属盐的物质的量份数与所述N,N-二甲基甲酰胺水溶液的体积份数的比为(0.25~0.3):(14~18)。
在上述技术方案中,所述N,N-二甲基甲酰胺水溶液由N,N-二甲基甲酰胺和纯净水均匀混合而成,其中,按体积份数计,所述N,N-二甲基甲酰胺和纯净水的比为(12~15):(2~3)。
在上述技术方案中,对过滤后得到橙色块状单晶进行洗涤和干燥处理,其中,用N,N-二甲基甲酰胺洗涤,所述干燥处理为在空气中干燥(室温20~25℃)。
上述Zn(II)配合物作为异相催化剂在CO2化学固定成环碳酸酯中的应用。
在上述技术方案中,Zn(II)配合物作为异相催化剂,催化CO2与环氧氯丙烷反应制备环碳酸酯,将CO2化学固定成环碳酸酯的方法为:在环氧氯丙烷(作为反应底物)中加入所述Zn(II)配合物,在一个大气压的二氧化碳环境下于100~110℃反应24~36小时,所述环氧氯丙烷转化成环碳酸酯的转化率最高达到100%,其中,所述Zn(II)配合物的质量份数与环氧氯丙烷的物质的量份数比为50:(5.0~5.5)。
在上述技术方案中,所述物质的量份数的单位为mmol,所述体积份数的单位为mL,所述质量份数的单位为mg。
在上述技术方案中,所述Zn(II)配合物作为异相催化剂在循环使用3~6次后,仍保持原有骨架结构。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明用溶剂热法合成一种含有4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)多孔配合物(Zn(II)配合物),该反应操作简便易行,所需设备简单,可重现性好,且制得的配合物具有产率高、热稳定性好等优点。
2、本发明的Zn(II)金属-有机配位化合物(Zn(II)配合物)拥有多种催化位点和丰富的孔道结构,是一种良好的异相催化剂。
3、Zn(II)配合物可以在催化晶体材料领域得到广泛应用,在无溶剂和无共催化剂的条件下催化CO2化学固定成环碳酸酯时,转化率高,最高达到100%。
附图说明
图1为实施例1得到Zn(II)配合物的配位环境图;
图2为实施例1得到Zn(II)配合物的三维结构图;
图3为实施例1得到Zn(II)配合物的X-射线粉末衍射(PXRD)的实验和理论对照图;
图4为实施例1得到Zn(II)配合物的热重分析曲线图;
图5为实施例1得到Zn(II)配合物在77K下的N2吸附图;
图6为实施例1得到Zn(II)配合物在273K和298K条件下的CO2吸附图;
图7为实施例1得到Zn(II)配合物合成后的X-射线粉末衍射(PXRD)图以及在循环使用5次后的X-射线粉末衍射(PXRD)图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
下述实施例中使用的二水合醋酸锌(98%)、腺嘌呤和环氧氯丙烷从天津希恩斯公司购买,二氯甲烷(分析纯)和N,N-二甲基甲酰胺(分析纯)从上海迈瑞尔化学技术有限公司购买。4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯按照下述文献合成:M.Ming,N.Bai,J.Solid StateChem.,2017,254,9~13。所有药品和试剂均直接使用,并未进一步纯化。
基于4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物,其化学式为{(Me2NH2)2·[Zn8(Ad)4(L)6O]·7DMF}n,其中,DMF为N,N-二甲基甲酰胺,Me2NH2为DMF分解得到的二甲基胺阳离子,L为羧基去质子的4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯阴离子配体,L的结构简式如下:
Figure BDA0001895332170000051
Ad为去质子的腺嘌呤阴离子配体,Ad的结构简式如下:
Figure BDA0001895332170000061
实施例1
4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物(三维多孔结构的锌配合物)的合成方法,包括以下步骤:
分别称取0.25mmol的Zn(OAc)2·2H2O、0.125mmol 4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和0.125mmol腺嘌呤置于20mL玻璃瓶中,再加入12.5mL的N,N-二甲基甲酰胺和2mL纯净水中(N,N-二甲基甲酰胺和纯净水用于形成N,N-二甲基甲酰胺水溶液),一起装入水热反应釜。将水热反应釜在120℃下保温2天后(每天为24h),自然冷却至室温20~25℃,过滤后得到橙色块状晶体,然后用N,N-二甲基甲酰胺洗涤,在空气中干燥1小时,得到目标产物4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物,产率63.4%。
该目标产物的主要红外吸收峰为:3334,3173,2353,2324,1668,1610,1359,1213,1148,1088,948,892,835,792,705,633。
实施例2
4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物(三维多孔结构的锌配合物)的合成方法,包括以下步骤:
分别称取0.26mmol的Zn(OAc)2·2H2O、0.13mmol 4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和0.13mmol腺嘌呤置于20mL玻璃瓶中,再加入13mL的N,N-二甲基甲酰胺和2.1mL纯净水中,一起装入水热反应釜。将水热反应釜在100℃下保温3天后(每天为24h),自然冷却至室温20~25℃,过滤后得到橙色块状晶体,然后用N,N-二甲基甲酰胺洗涤,在空气中干燥1小时,得到目标产物基于4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物,产率59.8%。
该目标产物的主要红外吸收峰为:3334,3172,2353,2324,1667,1608,1359,1211,1148,1088,949,892,834,792,706,633。
实施例3
4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物(三维多孔结构的锌配合物)的合成方法,包括以下步骤:
分别称取0.3mmol的Zn(OAc)2·2H2O、0.15mmol 4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和0.15mmol腺嘌呤置于20mL玻璃瓶中,再加入15mL的N,N-二甲基甲酰胺和2.5mL纯净水中,一起装入水热反应釜。将水热反应釜在130℃下保温1天后(每天为24h),自然冷却至室温20~25℃,过滤后得到橙色块状晶体,然后用N,N-二甲基甲酰胺洗涤,在空气中干燥1小时,得到目标产物4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物,产率62.7%。
该目标产物的主要红外吸收峰为:3334,3170,2353,2324,1668,1617,1359,1212,1148,1087,948,893,835,792,705,634。
如下分别取实施例1所得4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物进一步表征,其过程如下:
(1)晶体结构测定
在光学显微镜下选取尺寸合适的单晶,在室温下在Bruker APEX II CCD衍射仪上,用经石墨单色化的Cu-Kα射线
Figure BDA0001895332170000072
Figure BDA0001895332170000073
方式收集衍射数据。所有数据通过SADABS软件用multi-scan方法进行半经验吸收校正。晶胞参数用最小二乘法确定。数据还原和结构解析分别使用SAINT和SHELXL程序包完成。所有非氢原子用全矩阵最小二乘法进行各向异性精修。实施例1制备得到Zn(II)配合物的详细的晶体数据见表1,晶体结构见图1和图2。
表1.Zn(II)配合物的主要晶体学数据与精修参数
Figure BDA0001895332170000071
Figure BDA0001895332170000081
a R1=Σ(||Fo|-|Fc||)/Σ|Fo|.b wR2=[Σw(|Fo|2-|Fc|2)2/Σw(Fo 2)2]1/2
由上述表征结果可以看到,本发明Zn(II)配合物晶体属于单斜晶系,空间群为P4122,晶胞参数为
Figure BDA0001895332170000082
α=90.00°,β=90.00°,γ=90.00°,
Figure BDA0001895332170000083
Z=4。如图1所示,Zn(II)配合物的基本结构单元包括:半个晶体学独立的Zn(1)2+和半个晶体学独立的Zn(2)2+、一个晶体学独立的Zn(3)2+、半个完全去质子的L2-、一个完全去质子的L2-、一个完全去质子的Ad-、四分之一个晶体学独立的侨联O(7)2-、二分之一个晶体学独立的Me2NH2和四分之七晶体学独立的DMF,Zn(II)和四个完全去质子的Ad-链接构成Zn8无机簇,每个无机簇再分别和12个完全去质子的L2-配体相互连接形成一个三维的多孔结构(图2)。
在Ad中,位于氨基(氨基上的氮为N6)临位上的氮为N1,对位上的氮为N3,咪唑的1位氮为N9,咪唑的3位氮为N7,N1与一个Zn1连接,N3与一个Zn3’连接,N9与一个Zn3连接,Zn3和Zn3’与同一个O7连接,N7与一个Zn2连接;
两个L分别为L1和L2,L1每个羧基上的两个氧分别为O5和O6,L2一个羧基上的两个氧分别为O1和O2,L2另一个羧基上的两个氧分别为O3和O4;
一个Zn1与两个L1连接,其中,每个L1与Zn1连接的原子均为O5和O6(图1中两组O5和O6分别为:O5、O6、O5’和O6’,其中,O5和O6来自第一个L1上同一羧基的两个氧,O5’和O6’来自第二个L1上同一羧基的两个氧);
一个Zn2与两个L2连接,其中,每个L2与Zn2连接的原子均为O1和O2(图1中两组O1和O2分别为:O1、O2、O1’和O2’,其中,O1和O2来自第一个L2上同一羧基的两个氧,O1’和O2’来自第二个L2上同一羧基的两个氧);
Zn3和Zn3’各与一个L2的O3和O4连接(图1中Zn3与O3’和O4’连接,Zn3’与O3”和O4”连接),Zn3’与另一个Ad’的N9’连接,Zn3与该Ad’的N3’连接,Zn1与另一个Ad”’的N1”’连接,Zn2与另一个Ad”的N7”连接。
每一个L1的两组O5和O6各与一个Zn1连接(同一羧基上的O5和O6连接的Zn1为同一个),每一个L2的O3和O4与Zn3或Zn3’连接,每一个L2的O1和O2与同一个Zn2连接。
本发明Zn(II)配合物中Ad如下所示:
Figure BDA0001895332170000091
(2)粉末衍射测定粉末衍射数据收集在Bruker D8ADVANCE衍射仪上测定。仪器操作电压为40kV,电流为40mA。使用石墨单色化的Cu靶X射线。发散狭缝宽度为0.6mm,防散射狭缝宽度为6mm,Soller狭缝为4°;数据收集使用2θ/θ扫描模式,在4°到50°范围内连续扫描完成,扫描速度为0.2°/秒,步长为0.01°。理论模拟的粉末X-射线衍射的结果(模拟图谱)通过使用Mercury 1.4.1软件包对X-射线单晶结构进行模拟处理得到。实施例1制备得到Zn(II)配合物的粉末衍射结果如图3所示,显示宏量制备的晶态产品的粉末衍射峰(实验图谱)与理论模拟的衍射图样(模拟图谱)相同,表明其具有可靠的相纯度以及与晶体结构的一致性,为其作为催化材料的应用提供了保证。
(3)4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)多孔配合物的热重分析:
取实施例1得到的Zn(II)配合物进行热重分析,所述热重分析实验在Shimadzusimultaneous DTG–60A的热重分析仪上完成,在氮气保护下以10℃/min的速率从室温加热到800℃测定。如图4的测量结果显示,材料的三维骨架在350℃之后,4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物的骨架开始分解,剩余残渣为金属氧化物ZnO。
(4)4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)多孔配合物的孔道表征测试:
将100mg实施例1得到的Zn(II)配合物浸泡在20mL的二氯甲烷中2天,其中,每隔12小时置换一次二氯甲烷溶剂。过滤,再在100℃的真空条件下处理6小时,得到活化后样品。将活化后样品在美国麦克仪器ASAP 2020系列比表面测定仪上测定氮气吸附数据。收集测试材料在液氮环境下、在77K的温度下以及在0~1个大气压下对应的氮气吸附量,测试结果如图5所示,表明本发明的Zn(II)配合物为微孔材料且其比表面积高达1036m2g–1
(5)4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物的CO2吸附表征测试:
取100mg实施例1得到的Zn(II)配合物置入20mL二氯甲烷中2天,每隔12小时置换一次二氯甲烷过滤,再在100℃的真空条件下处理6小时,得到活化后样品。将活化后样品利用美国麦克仪器ASAP 2020系列比表面测定仪进行二氧化碳吸附测试,在273K和298K对应的二氧化碳吸附曲线如图6所示,由图可知,在一个大气压下,Zn(II)配合物在273K时二氧化碳最大吸附量为67mg g-1,在298K时二氧化碳最大吸附量为40mgg-1
(6)4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)多孔配合物(Zn(II)配合物)的异相催化行为测试:
将5.5mmol的环氧氯丙烷放在20mL反应瓶内,再加入50mg的实施例1得到的Zn(II)配合物作为异相催化剂。在一个大气压的二氧化碳环境下,在没有任何共催化剂和溶剂的条件下,在100℃反应24小时,环氧氯丙烷转化成环碳酸酯的转化率为100%。由此可见,本发明的Zn(II)配合物作为高效的异相催化剂,催化CO2和环氧化合物反应制备环碳酸酯。
将经由上述反应后的Zn(II)配合物通过离心收集(离心溶液采用二氯甲烷),再使用新鲜的二氯甲烷溶剂冲洗几次,再投入相同的催化反应中,循环使用5次,在Agilent7890A气相色谱仪进行催化效果测试,仍然具有与第一次催化效果相同的水平。未作为异相催化剂使用的Zn(II)配合物(图7中合成曲线)和循环使用5次后的Zn(II)配合物的X-射线粉末衍射(PXRD)如图7所示,循环使用样品的X-射线粉末衍射(PXRD)图表明材料的骨架可以很好地保存原有骨架结构,没有骨架坍塌现象发生(合成为Zn(II)配合物合成后的PXRD)。
实施例2和实施例3制备所得Zn(II)配合物均能实现与上述实施例1中Zn(II)配合物一致的技术效果。
到目前为止,还没有任何尝试使用刚性羧酸有机配体4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯(简称H2L)和含氮有机配体腺嘌呤(简称Ad)用于与Zn(II)构筑用于在无溶剂和无共催化剂的条件下化学固定CO2和环氧化合物的多孔晶体材料。该材料的研究和探讨对人们进一步加深和了解高效的CO2的化学固定材料的制备有所帮助,并可以在学术和工业相关领域的进一步应用有深远的帮助和价值。
关于资助研究或开发的声明
本发明申请得到本发明申请得到国家自然科学基金委员会的青年科学基金项目(基金号:21801187),天津师范大学校博士基金(基金号:043135202-XB1702)和天津市教委科研计划项目(基金号:2017KJ127)的资助。
以上对本发明做了示例性的描述,应该说明的是,在不脱离本发明的核心的情况下,任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物作为异相催化剂在CO2化学固定成环碳酸酯中的应用,其特征在于,Zn(II)配合物的化学式为{(Me2NH2)2·[Zn8(Ad)4(L)6O]·7DMF}n,其中,DMF为N,N-二甲基甲酰胺,Me2NH2为DMF分解得到的二甲基胺阳离子,L为羧基去质子的4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯阴离子配体,L的结构简式如下:
Figure FDA0003358096730000011
Ad为去质子的腺嘌呤阴离子配体,Ad的结构简式如下:
Figure FDA0003358096730000012
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,Zn(II)配合物作为异相催化剂,催化CO2与环氧氯丙烷反应制备环碳酸酯,将CO2化学固定成环碳酸酯的方法为:在环氧氯丙烷中加入所述Zn(II)配合物,在一个大气压的二氧化碳环境下于100~110℃反应24~36小时,所述环氧氯丙烷转化成环碳酸酯的转化率最高达到100%,其中,所述Zn(II)配合物的质量份数与环氧氯丙烷的物质的量份数比为50:(5.0~5.5)所述物质的量份数的单位为mmol,所述质量份数的单位为mg。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述Zn(II)配合物的基本结构单元包括:半个晶体学独立的Zn(1)2+和半个晶体学独立的Zn(2)2+、一个晶体学独立的Zn(3)2+、半个完全去质子的L2-、一个完全去质子的L2-、一个完全去质子的Ad-、四分之一个晶体学独立的侨联O(7)2-、二分之一个晶体学独立的Me2NH2和四分之七晶体学独立的DMF。
4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述Zn(II)配合物的晶胞参数为
Figure FDA0003358096730000021
Figure FDA0003358096730000022
α=90.00°,β=90.00°,γ=90.00°,
Figure FDA0003358096730000023
Figure FDA0003358096730000024
Z=4。
5.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,当温度升至350~400℃时,所述Zn(II)配合物的三维骨架开始分解,剩余残渣为金属氧化物ZnO;
所述Zn(II)配合物的比表面积的平均数为1036m2 g–1
6.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述Zn(II)配合物的合成方法包括以下步骤:
在4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯、腺嘌呤和锌(II)金属盐中加入N,N-二甲基甲酰胺水溶液,均匀分散,于100~130℃下保持1~3天后,自然降至室温20~25℃,过滤后得到橙色块状单晶为所述Zn(II)配合物,其中,按物质的量计,所述锌(II)金属盐、4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的比为2:1:1。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述锌(II)金属盐的物质的量份数与所述N,N-二甲基甲酰胺水溶液的体积份数的比为(0.25~0.3):(14~18);所述物质的量份数的单位为mmol,所述体积份数的单位为mL。
8.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述N,N-二甲基甲酰胺水溶液由N,N-二甲基甲酰胺和纯净水均匀混合而成,其中,按体积份数计,所述N,N-二甲基甲酰胺和纯净水的比为(12~15):(2~3)。
9.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,对过滤后得到橙色色块状单晶进行洗涤和干燥处理,其中,用N,N-二甲基甲酰胺洗涤,所述干燥处理为在空气中干燥。
10.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述Zn(II)配合物作为异相催化剂在循环使用3~6次后,仍保持原有骨架结构。
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