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专利号: 2022116347806
申请人: 淮阴师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种金属有机框架吸附材料,其特征在于:

所述金属有机框架吸附材料为[Ni2(μ2‑OH2)(5‑COOH‑ip)2(4,4'‑tpcb)]n,其中4,4'‑tpcb 为1,2,3,4‑四(4‑吡啶基)环丁烷,5‑COOH‑ip为5‑甲酸间苯二甲酸根,n为重复单元数,是任意正整数;

所述金属有机框架材料属于晶态材料,其空间群为Fdd2,晶胞参数为a= 15.459(3)Å,b =22.766(5) Å,c =33.144(7) Å,α= 90˚,β=90˚,γ = 90˚。

2.一种权利要求1所述的金属有机框架吸附材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

步骤1:在Z形玻璃管中加入1,2,3,4‑四(4‑吡啶基)环丁烷与5‑醛基间苯二甲酸的N,N'‑二甲基甲酰胺溶液,随后向玻璃管中缓慢加入少量乙醚,再缓慢加入硝酸镍的N,N'‑二甲基甲酰胺溶液;反应3天后,可得到蓝绿色的块状晶体[Ni2(μ2‑OH2)(5‑CHO‑ip)2(4,4'‑tpcb)]n,过滤、洗涤、晾干、收集块状晶体;

步骤2:将步骤1获得的蓝绿色块状晶体置于5%的H2O2溶液中浸泡12小时,将[Ni2(μ2‑OH2)(5‑CHO‑ip)2(4,4'‑tpcb)]n中的醛基全部氧化成羧基;将收集到的蓝色块状晶体加热至90℃除去孔道中的溶剂分子,得到金属有机框架材料[Ni2(μ2‑OH2)(5‑COOH‑ip)2(4,4'‑tpcb)]n。

3.一种权利要求1所述的金属有机框架吸附材料的应用,其特征在于:

将所述金属有机框架材料作为吸附材料应用于空气取水装置中,实现从空气中收集水分并获得液态饮用水。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:

将所述金属有机框架材料置于空气湿度20%‑30%的低湿环境中10分钟,可以快速吸附低湿空气中的水,吸附水的质量为材料本身质量的17.7%;吸水后的金属有机框架材料的化学式为:[Ni2(μ2‑OH2)(5‑COOH‑ip)2(4,4’‑tpcb)(H2O)9]n,其晶体学参数为:a=15.539(3) Å,b=22.589(5) Å,c=33.629(11) Å,α=90˚,β=90˚,γ =90˚。

5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于:

利用太阳能将吸水后的金属有机框架材料加热至90℃,孔道中水挥发,进而用于从空气中循环取水。