利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022107947914
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种苯磺酸基离子型氢键有机框架材料,其特征在于,该苯磺酸基离子型氢键有机框架材料的化学式为:{L·(DBPy)·3(H2O)}n,其中,n为正整数,L为7‑氨基‑1,3‑萘二磺酸

2‑

阴离子,化学式为{C10H7NO6S2} ;DBPy为1,1′‑二氨基‑4,4′‑联吡啶阳离子,化学式为

2+

{C10H12N4} 。

2.根据权利要求1所述的一种苯磺酸基离子型氢键有机框架材料,其特征在于,所述苯磺酸基离子型氢键有机框架材料的结构单元属于斜方晶系,空间群为Pna21,分子式为C20H25N5O9S2,晶胞参数为: α=90°,β=

90°,γ=90°,

3.根据权利要求1所述的一种苯磺酸基离子型氢键有机框架材料,其特征在于,所述苯

2‑

磺酸基离子型氢键有机框架材料由多个重复单元聚合而成,每个重复单元由一个L 、一个

2+

DBPy 和三个水分子组成。

2+

4.根据权利要求3所述的一种苯磺酸基离子型氢键有机框架材料,其特征在于,DBPy

2‑

上的氨基、L 上的磺酸基以及游离的水分子形成三维的氢键网络。

5.根据权利要求1所述的一种苯磺酸基离子型氢键有机框架材料,其特征在于,所述苯磺酸基离子型氢键有机框架材料的热稳定温度高达300℃。

6.根据权利要求1所述的一种苯磺酸基离子型氢键有机框架材料,其特征在于,所述苯2

磺酸基离子型氢键有机框架材料在85%湿度和100℃时的最大阻抗值在10Ω,导电率为‑3 ‑1

4.5×10 S·cm ,Ea=0.44eV。

7.权利要求1~6任意一项所述的苯磺酸基离子型氢键有机框架材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)H2L配体溶解在水中,得到H2L溶液;

将DBPy·2I配体溶解在DMF中,得到DBPy·2I溶液;

其中,H2L配体与DBPy·2I配体的摩尔比为(1~2):(1‑3),水和DMF的摩尔比为1:(1~

2);

2)将H2L溶液和DBPy·2I溶液在室温下混合后静置,析出红棕色块状晶体,自然干燥,得到苯磺酸基离子型氢键有机框架材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,DBPy·2I配体的合成包括以下步骤:S1、将羟胺‑O‑磺酸水溶液与KOH水溶液在冰浴下中和,得到混合溶液;羟胺‑O‑磺酸与KOH的摩尔比1:1;

S2、将4,4'‑联吡啶水溶液与S1所得混合溶液在30℃下混合,溶液澄清后在100℃下回流2小时;冷却后用饱和K2CO3溶液处理,用甲醇稀释直至不析出沉淀为止,真空抽滤得到滤液;其中,4,4'‑联吡啶与羟胺‑O‑磺酸的摩尔比为1:2;

S3、用HI酸化滤液,直至pH调节为3‑4,得到酸化后的溶液,冷藏静置,析出沉淀;

S4、真空抽滤,收集滤渣,用丙酮洗涤,用水重结晶,得到DBPy·2I配体。

9.权利要求1‑6任意一项所述的苯磺酸基离子型氢键有机框架材料作为质子导电材料的应用。