本发明涉及无机材料领域,尤其涉及一种基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs及其制备方法。
背景技术：
1、金属-有机框架（metal-organic frameworks, mofs），是一种将无机金属中心与功能有机构件有机结合的优良材料。mofs因其结构可调、孔径可控、比表面积大、存在不饱和金属中心等被认为是最有前途的候选材料，在分子识别、气体吸附、分离、催化、光、电及磁学等诸多领域具有巨大的应用潜力，已经成为材料科学最重要的前沿方向之一。
2、多齿咪唑基配体，由于咪唑环上两个n原子之间的夹角约为145°，这与沸石分子筛中si-o-si的夹角非常接近，易于合成出具有类沸石结构的金属-有机框架，通常这类金属-有机框架材料具有很好的热稳定性和化学稳定性，为其材料的应用奠定了坚实的基础。此外，科学家们已合成了大量的cd(ii)-mofs，并研究了它们在光催化降解领域、化学传感器、药物传输、荧光探针等方面的应用。
3、在本专利申请工作之前，尚没有关于1,2,4-三 (咪唑-1-甲基)苯和cd(clo4)2·6h2o在c2h5oh/h2o混合溶剂中自组装成cd(ii)金属有机框架材料及其荧光性能研究方面的专利文献和科学论文的报道。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs。
2、本发明的另一个目的是提供上述基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs的制备方法。
3、本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
4、一种基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs，化学式为cd(c18h18n6)2(clo4)2, 其中，c18h18n6为1,2,4-三 (咪唑-1-甲基)苯，其结构式如下：
5、
6、所述基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs属于单斜晶系，p21/n空间群，晶胞参数为a＝8.9436(3)å，b＝10.6798(3)å，c＝21.0814(6)å，α＝90°，β＝94.3640(10)°，γ＝90°， v＝2007.77(10)å3。
7、进一步地，cd金属中心原子采用六配位模式，分别与来自于六个不同的1,2,4-三(咪唑-1-甲基)苯配体的6个n原子配位。cd采用正八面体配位构型，n3a、n3b处于顶点位置，n1、n1a、n5a和n5b处于平面位置，cd－n键的键长范围在2.342(3) －2.345(3) å。
8、进一步地，每个1,3,5-三 (咪唑-1-甲基)苯配体连接3个cd形成沿 bc平面方向的二维层状结构，金属－金属的距离(cd…cd)分别为10.6798(3) å(cd1…cd1a、cd1…cd1d)和12.3468(3) å(cd1…cd1b、cd1…cd1c、cd1…cd1e及cd1…cd1f)。
9、进一步地，clo4－离子客居在上述二维层中，通过分子间c－h…o氢键作用进一步构筑成三维超分子结构。
10、一种基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs的制备方法：将1,2,4-三 (咪唑-1-甲基)苯和cd(clo4)2·6h2o加入到乙醇和蒸馏水的混合溶液中，充分搅拌后过滤，然后滤液置于高压反应釜中，在溶剂热条件下进行加热反应后缓慢冷却得到所述的基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs。
11、进一步的，所述的加热温度为110~130℃；优选地，加热温度为120℃。
12、进一步的，所述加热反应时间为72~96小时; 优选地，加热反应时间为84小时。
13、进一步的，所述的降温速率为2℃/小时~10℃/小时降至室温; 优选地降温速率为2℃/小时。
14、进一步的，所述的混合溶液乙醇和蒸馏水的体积比为1~2 : 2~1; 优选地，混合溶液乙醇和二氯甲烷的体积比为1 : 1。
15、进一步的，所述1,2,4-三 (咪唑-1-甲基)苯和高氯酸镉摩尔比为 1.8~2.2 : 0.9~1.1；优选地，1,2,4-三 (咪唑-1-甲基)苯和高氯酸镉摩尔比为2 : 1。
16、本发明的有益效果：
17、本发明中，如图5 所示，所述基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs具有稳定的蓝紫色荧光（波长为439nm），可以作为潜在的荧光材料；如图6 所示，所述基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs在312℃左右开始分解，而将其在室温下放置其能稳定数月，故其稳定性好，为作为潜在的荧光材料提供了基础；本发明所述基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs的制备方法，操作简单、方便，通过调节制备方法中的各个参数，使所述基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs的制备方法产率高，重现性好。
1.一种基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs，化学式为cd(c18h18n6)2(clo4)2, 其中，c18h18n6为1,2,4-三 (咪唑-1-甲基)苯；其特征在于，所述基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs属于单斜晶系，p21/n空间群，晶胞参数为a＝8.9436(3)å，b＝10.6798(3)å，c＝21.0814(6)å，α＝90°，β＝94.3640(10)°，γ＝90°，v＝2007.77(10)å3; cd金属中心采用六配位八面体构型，与来自于六个不同的1,2,4-三 (咪唑-1-甲基)苯配体的6个n原子配位;每个1,3,5-三 (咪唑-1-甲基)苯配体连接3个cd形成沿bc平面方向的二维层状结构，clo4－离子客居在二维层中，相邻的层通过分子间c－h…o氢键作用进一步构筑成三维超分子结构。
2.根据权利要求1所述基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs的制备方法：将1,2,4-三 (咪唑-1-甲基)苯和cd(clo4)2·6h2o加入到乙醇和蒸馏水的混合溶液中，充分搅拌后过滤，然后滤液置于高压反应釜中，在溶剂热条件下进行加热反应后缓慢冷却得到所述的基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs。
3.根据权利要求2所述基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs的制备方法，其特征在于，所述加热反应的温度是130℃。
4.根据权利要求2所述基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs的制备方法，其特征在于，所述乙醇和蒸馏水的混合溶液中乙醇和蒸馏水的体积比1 : 1。
5.根据权利要求2所述基于多咪唑基配体的cd(ii)-mofs的制备方法，其特征在于，所述1,2,4-三 (咪唑-1-甲基)苯和高氯酸镉摩尔比为2 : 1。
