利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022108815700
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1. 一种金属有机框架固定多核金属簇材料,其特征在于,所述材料的结构单元为[Co4(SO4)4] [M(tpp)][DMF],式中 M(tpp)代表5,10,15,20‑四(4‑吡啶基)金属卟啉,DMF代表N,N‑二甲基甲酰胺,其中5,10,15,20‑四(4‑吡啶基)金属卟啉为有机连接体,簇基核为多金属硫酸钴簇Co4(SO4)4;所述材料的晶体结构属于四方晶系,空间群为I‑42d,晶体结构中4个

2+ 2‑ 2

Co 离子与4个SO4 离子和8个配位吡啶N原子形成一个Co4(SO4)4的多核金属簇,其中4个Co+离子构成一个扭曲的六面体,Co与Co之间通过硫酸根的O进行连接,Co的配位为6配位,分

2+

别是四个O和两个N,其中N来自5,10,15,20‑四(4‑吡啶基)金属卟啉的吡啶N,每个Co 离子都与两个5,10,15,20‑四(4‑吡啶基)金属卟啉的吡啶N配位,形成三维框架结构,每个多核金属簇节点连接8个金属卟啉分子;

所述的金属有机框架固定多核金属簇材料的制备方法为:将硫酸钴和5,10,15,20‑四(4‑吡啶基)金属卟啉加入N,N‑二甲基甲酰胺中,超声处理1~5分钟后,在密闭条件下120~

150 °C反应12~48小时,得到金属有机框架固定多核金属簇材料。

2.根据权利要求1所述的金属有机框架固定多核金属簇材料,其特征在于,所述M(tpp)中的M为Co、Ni、Cu、Zn、Mn中任意一种。

3. 根据权利要求2所述的金属有机框架固定多核金属簇材料,其特征在于,所述M为Co时,该材料的晶胞参数为:a = b = 29.789 Å,c = 16.039 Å,α = β = γ = 90  ,V = 

3 3

14233 Å,计算密度为0.920 g/cm。

4. 根据权利要求2所述的金属有机框架固定多核金属簇材料,其特征在于,所述M为Cu时,该材料的晶胞参数为:a = b = 29.638 Å,c = 16.26 Å,α = β = γ = 90 ,V = 14283 

3 3

Å,计算密度为0.921 g/cm。

5.根据权利要求1所述的金属有机框架固定多核金属簇材料,其特征在于,所述材料的晶体沿c轴方向具有孔道结构。

6.根据权利要求1所述的金属有机框架固定多核金属簇材料,其特征在于,所述5,10,

15,20‑四(4‑吡啶基)金属卟啉为5,10,15,20‑四(4‑吡啶基)钴卟啉、5,10,15,20‑四(4‑吡啶基)镍卟啉、5,10,15,20‑四(4‑吡啶基)铜卟啉、5,10,15,20‑四(4‑吡啶基)锌卟啉、5,10,

15,20‑四(4‑吡啶基)锰卟啉中任意一种。

7.根据权利要求1所述的金属有机框架固定多核金属簇材料,其特征在于,所述制备方法中,5,10,15,20‑四(4‑吡啶基)金属卟啉和硫酸钴的摩尔比为1:4~1:8。

8.权利要求1所述的金属有机框架固定多核金属簇材料在电催化水氧化中的应用。