利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料及其制备方法
【专利摘要】一种用金属有机配位聚合物构筑的超薄层状材料及其制备方法，超薄层状材料由如下组份组成：过渡金属、有机磺酸、含氮配体，各组份的质量份数为：过渡金属0-30份，有机磺酸0-40份，含氮配体100-30份。该超薄金属有机材料是以以有机胺为模板剂，使用有机磺酸的阴离子作为抗衡阴离子制备金属有机配位聚合物；将所制备的金属有机配位聚合物在有机溶剂中进行溶剂热处理，并经分离后制得。该层状材料存在导电能力强、是较理想的催化剂负载载体和类石墨烯材料。采用本工艺制备的超薄层状材料具有制备方法简单，操作容易，制备成本低和应用前景广阔等优势。
【专利说明】利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种超薄层材料及其制备方法，特别是一种利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来单层片状石墨烯的研究已经成为国际上的热点，甚至已经脱离传统石墨研究范畴而自成体系。石墨烯具有十分独特的物理化学性质，如最薄的厚度和最高的强度，室温下传递电子的速度极快，是导电性能最出色的材料等。这种二维的分子结构所表现出的独特的物理化学性质，进一步促进了这一类二维层状材料的研究与开发，人们关注的焦点不仅局限于石墨烯本身，而是逐渐扩散到以石墨烯为代表的所有二维层状材料。有机聚合物单元具有优良的分子剪裁与修饰的功能，而在结构上的坚固性与稳定性方面有明显的缺陷，如何通过设计合理的有机合成方法，将有机聚合物单元与金属元素引入合成体系，合成具有类石墨烯结构的二维层状有机配位聚合物构筑的超薄层状材料材料，研究其独特的物理化学性质，并展开相应的应用研究，已经成为材料科学领域的重要研究课题。
[0003]Sheberla Dennis 和 Sun Lei 等在 Journal of the American Chemical Society(2014)，136(25)，8859-62.发表题为“High electrical conductivity in Ni3 (2, 3,6, 7, 10, 11-hexaiminotriphenylene)2； a semiconducting metal-organic grapheneanalogue”的文章,文章中 2，3，6，7，10，11- hexaaminotriphenylene (HITP)与 Ni2+离子在氨水溶液中进行反应，生成Ni3(HITP)2 —种新型的二维结构金属有机骨架化合物。这种新材料在进行分层处理后，外观为黑色粉末形态或者蓝紫色片状结构，具有较高的电导性。而其它所制备的金属有机二维层状材料都是基于石墨烯和金属有机配位聚合物的复合材料。如 Zhou Xin 和 Huang Wenyu 等在期干丨J Journal of Materials Chemistry A: Materialsfor Energy and Sustainability (2014), 2(13)，4722-4730 发表题为 “A novel MOF/graphene oxide composite GrOiMIL-1Ol with high adsorpt1n capacity for acetone，，的文章，报了一种利用溶剂热合成法合成出一种新型的氧化石墨结构GrO麵IL-101。然而，基于简单制备方法、制备产品价格低廉的金属有机配位聚合物构筑的超薄层状材料还未见报道。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种制备方法简单、可重复性好、价格低廉的利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料及其制备方法，克服现有技术的不足。
[0005]本发明的利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料，所述的超薄层状材料由如下组份组成:过渡金属盐，有机磺酸，含氮配体份，所述各组份的质量份数为:过渡金属盐0-30份，有机磺酸0-40份，含氮配体100-30份，其中过渡金属盐和有机磺酸均不为0，含氮配体不为100。
[0006]本发明的利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料的制备方法，步骤如下:
(I)、在常温、常压和搅拌的条件下，以有机胺为模板剂，使用有机磺酸的阴离子作为抗衡阴离子制备中间产物金属有机配位聚合物，操作步骤为:将过渡金属盐，有机磺酸，含氮配体和水按1: 0.05-10: 0.05-10: 5-1000摩尔比混合，搅拌0.1-10 h，在20_30°C条件下，保持2-240 h，然后使用蒸馏水冲洗过滤，室温干燥得到蓝色透明块状中间产物金属有机配位聚合物，该中间产物金属有机配位聚合物由如下组份组成:过渡金属盐、有机磺酸、含氮配体，各组份的质量份数为:过渡金属盐0-30份，有机磺酸0-40份，含氮配体100-30份；
⑵、将所制备的中间产物金属有机配位聚合物在有机溶剂中进行溶剂热处理，经分离后制得金属有机配位聚合物构筑的超薄层状材料，操作步骤如下:将0.05-1000.0 g中间产物金属有机配位聚合物放入带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，加入10-50，000 mL有机溶齐U，密闭后将反应爸置于100-250 °C的烘箱中放置2-480 h,使用蒸懼水冲洗过滤后,室温干燥得到淡蓝色粉末状超薄层状材料，所述超薄层材料各组分及质量份数为:过渡金属盐0-30份，有机磺酸0-40份，含氮配体100-30份。
[0007]所用的过渡金属盐为IV、V、V1、VI1、VIII副族或La系或锕系中的硝酸盐、醋酸盐、盐酸盐或硫酸盐中的一种或等量的多种。
[0008]所述的有基磺酸为十二烷基苯磺酸、双十二烷基苯二磺酸、十二烷基奈磺酸、双十二烷基萘二磺酸、十二烷基磺酸、十二烷基二磺酸中的一种或等量的多种。
[0009]所述的含氮配体为邻菲罗啉、吡啶、乙二胺、丙二胺、丁二胺、乙胺、正丙胺、正丁胺、4，4 联吡啶，2，2’ -联吡啶等中的一种或等量的多种。
[0010]所述的过渡金属盐、有机磺酸、含氮配体和水的用量比例为1: 0.2-5:0.1-20: 2.0-500。
[0011]所述的有机溶剂为非极性或极性较弱有机溶剂，具体包括:苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、正丙苯、异丙苯、二乙苯、正丁基苯、萘、十氢萘、二甲基萘等中的一种或几种。
[0012]所述的金属有机配位聚合物和有机溶剂的用量比为0.2g: 10-50mL ；
所述的聚四氟乙烯反应釜置于烘箱中的温度为120-210 °C。
[0013]本发明的有益效果:先制备基于氢键构筑的简单金属有机配位聚合物，后在适宜的有机溶剂中采用低温溶剂热处理即可合成金属有机配位聚合物构筑的超薄层状材料。该层状材料存在导电能力强、是较理想的催化剂负载载体和类石墨烯材料。采用本工艺制备的超薄层状材料具有制备方法简单，操作容易，制备成本低和应用前景广阔等优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料的xrd谱图；
图2是本发明利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料的红外谱图；
图3是本发明利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料的透射电镜图片；
图4是本发明利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料的热重数据图。
【具体实施方式】
[0015]本发明的利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料，该材料由如下组份组成:过渡金属盐，有机磺酸，含氮配体份，所述各组份的质量份数为:过渡金属盐0-30份，有机磺酸0-40份，含氮配体100-30份，其中过渡金属盐和有机磺酸均不为0，含氮配体不为100。上述各质量份数均可在给出的区间内取任何数值。
[0016]本发明的利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料的制备方法，步骤如下:
(I)、在常温、常压和搅拌的条件下，以有机胺为模板剂，使用有机磺酸的阴离子作为抗衡阴离子制备中间产物金属有机配位聚合物，操作步骤为:将过渡金属盐，有机磺酸，含氮配体和水按1: 0.05-10: 0.05-10: 5-1000摩尔比混合，其中有机磺酸、含氮配体在上述比例中可取0.05或0.1或0.15或0.2或0.25或0.3......以此类推到10，水在上述比例中可取5或10或15或20......以此类推到1000，搅拌0.1 h或0.2 h或0.3 h......以此类推到10 h，在20°C或25°C或30°C (即在20_30°C之间均可)条件下，保持2 h或3 h或4 h或5 h……以此类推到240 h，然后使用蒸馏水冲洗过滤，室温干燥得到蓝色透明块状中间产物金属有机配位聚合物，该中间产物金属有机配位聚合物由如下组份组成:过渡金属盐、有机磺酸、含氮配体，各组份的质量份数为:过渡金属盐0-30份，有机磺酸0-40份，含氮配体 100-30 份；
⑵、将所制备的中间产物金属有机配位聚合物在有机溶剂中进行溶剂热处理，经分离后制得金属有机配位聚合物构筑的超薄层状材料，操作步骤如下:将0.05g或0.06g或0.07g……以此类推到1000.0 g的中间产物金属有机配位聚合物放入带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，加入1mL或20mL或30mL……以此类推到50,000 mL有机溶剂，密闭后将反应釜置于100 °〇或150 °〇或200 °〇或250 V (即在100-250 °〇之间均可)的烘箱中放置2 h或3 h或4 h或5 h……以此类推到480 h，使用蒸馏水冲洗过滤后，室温干燥得到淡蓝色粉末状超薄层状材料，超薄层材料各组分及质量份数为:过渡金属盐0-30份，有机磺酸0-40份，含氮配体100-30份。
[0017]上述的过渡金属盐为IV、V、V1、VI1、VIII副族或La系或锕系中的硝酸盐、醋酸盐、盐酸盐或硫酸盐中的一种或等量的多种。
[0018]上述的有基磺酸为十二烷基苯磺酸、双十二烷基苯二磺酸、十二烷基奈磺酸、双十二烷基萘二磺酸、十二烷基磺酸、十二烷基二磺酸中的一种或等量的多种。
[0019]上述的含氮配体为邻菲罗啉、吡啶、乙二胺、丙二胺、丁二胺、乙胺、正丙胺、正丁胺、4，4 联吡啶，2，2’ -联吡啶等中的一种或等量的多种。
[0020]上述的过渡金属盐、有机磺酸、含氮配体和水的最佳用量比例为1: 0.2-5:0.1-20: 2.0-500。
[0021]上述的有机溶剂为非极性或极性较弱有机溶剂，具体包括:苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、正丙苯、异丙苯、二乙苯、正丁基苯、萘、十氢萘、二甲基萘等中的一种或等量的多种。
[0022]上述的金属有机配位聚合物和有机溶剂的用量比为0.2g: 10-50mL ；
上述的聚四氟乙烯反应釜置于烘箱中的最佳温度为120°C或140°C或160°C或180°C或200°C或 210°C，即在 120-210 °C之间。
[0023]本发明的超薄层状材料可应用于催化剂载体和强质子传导材料。
[0024]本发明的具体实施过程如下: 实施例1 [Ni (有机胺)x (H2O)4] (I, 5-nds) y.zH20超薄层材料的合成将 Ni (Ν03)2.6Η20，1，5-萘二磺酸(I, 5-nds)或者其钠盐，按 1:0.05-10:0.05-10:5-1000摩尔比混合，溶解在0.02-20.00 g的邻菲罗啉、吡啶、乙二胺、丙二胺、丁二胺、乙胺、正丙胺、正丁胺、4，4 联吡啶，2，2’_联吡啶等中的一种或几种的H2O (5-1000 mL)溶液中。搅拌0.01-10 h，最后混合物装入0.5-500.0 mL的平底瓶中，放置于室温(约25°C )下，保持0.5-10天后，用蒸馏水冲洗过滤后，室温干燥得到块状蓝色透明金属有机配位聚合物。将上述金属有机配位聚合物0.02-200.0 g晶体放入内衬聚四氟乙烯的反应釜中，再在反应釜中加入5-1000.0 mL的苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、正丙苯、异丙苯、二乙苯、正丁基苯、萘、十氢萘、二甲基萘等中的一种或几种。然后将反应爸置于烘箱120-250 °C中放置0.5-10天。通过XRD实验证明晶体变为无定形态。
[0025]实施例2 [Cu (有机胺)x (H2O) 4 ] (I, 5-nds) y.ζΗ20超薄层材料的合成
将Cu (NO3)2.3H20, 1，5-萘二磺酸(l，5-nds)或其钠盐，乙二胺和水按1:0.5-10:0.5-10 =5-1000摩尔比混合，溶解在0.02-20.00 g的邻菲罗啉、吡啶、乙二胺、丙二胺、丁二胺、正丙胺、正丁胺、4，4'_联吡啶，2，2'_联吡啶等一种或几种的H2O (5-1000mL)溶液中。搅拌0.01-10 h，最后混合物装入0.5-500 mL光滑干净小瓶，放置于室温(约25 °C)下，保持0.5-10天后，用蒸馏水冲洗过滤后，室温干燥得到块状蓝色透明金属有机配位聚合物。将上述金属有机配位聚合物0.02-200.0 g晶体放入内衬聚四氟乙烯的反应釜中，再在反应爸中加入5-1000.0 mL的苯、二甲苯、三甲苯。正丙苯、异丙苯、二乙苯、正丁基苯、萘、十氢萘、二甲基萘等中的一种或几种。然后将反应釜置于烘箱120-250 1:中，放置0.5-10天。通过XRD实验证明晶体变为无定形态。
[0026]实施例3 [Co (有机胺)J (I, 5-nds) y.ζΗ20超薄层材料的合成
将 Co (NO3)2.3H20, 1，5-萘二磺酸(l，5-nds)或其钠盐，乙二胺和水按 1:0.5-100:0.5-100 =5-1000摩尔比混合，溶解在0.02-20.00 g的邻菲罗啉、吡啶、乙二胺、丙二胺、丁二胺、正丙胺、正丁胺、4，4'-联吡啶，2，2'-联吡啶等一种或几种的H2O (5-1000 mL)溶液中。将搅拌0.01-10 h，最后混合物装入0.5-500 mL光滑干净小瓶，放置于室温(约25°C )下，保持0.5-10天后，用蒸馏水冲洗过滤后，室温干燥得到块状粉色透明金属有机配位聚合物。将上述金属有机配位聚合物0.02-200.0 g晶体放入内衬聚四氟乙烯的反应釜中，再在反应釜中加入5-1000.0 mL的苯、二甲苯、三甲苯。正丙苯、异丙苯、二乙苯、正丁基苯、萘、十氢萘、二甲基萘等中的一种或几种。然后将反应釜置于烘箱120-250 °C中，放置0.5-10天。通过XRD实验证明晶体变为无定形态。
[0027]实施例4 [Cd (有机胺)x (H2O) 4] (I, 5-nds) y.ζΗ20超薄层材料的合成
将Cd (NO3)2.4H20, 1，5-萘二磺酸(l，5-nds)或其钠盐，乙二胺和水按1:0.5-10:0.5-10 =5-1000摩尔比混合，溶解在0.02-20.00 g的邻菲罗啉、吡啶、乙二胺、丙二胺、丁二胺、正丙胺、正丁胺、4，4'-联吡啶，2，2'-联吡啶等一种或几种的H2O (5-1000 mL)溶液中。搅拌0.01-10 h，最后混合物装入0.5-500 mL光滑干净小瓶，放置于室温(约25 °C)下，保持0.5-10天后，用蒸馏水冲洗过滤后，室温干燥得到块状无色透明金属有机配位聚合物。将上述金属有机配位聚合物0.02-200.0 g晶体放入内衬聚四氟乙烯的反应釜中，再在反应爸中加入5-1000.0 mL的苯、二甲苯、三甲苯。正丙苯、异丙苯、二乙苯、正丁基苯、萘、十氢萘、二甲基萘等中的一种或几种。然后将反应釜置于烘箱120-250 1:中，放置0.5-10天。通过XRD实验证明晶体变为无定形态。
[0028]实施例5 [Zn (有机胺)x (H2O) 4] (I, 5-nds) y.ζΗ20超薄层材料的合成
将Zn (NO3) 2.3Η20，1，5-萘二磺酸(1，5-nds)或其钠盐，乙二胺和水按1:0.5-10:0.5-10 =5-1000摩尔比混合，溶解在0.02-20.0Og的邻菲罗啉、吡啶、乙二胺、丙二胺、丁二胺、正丙胺、正丁胺、4，4'-联吡啶，2，2'-联吡啶等一种或几种的H2O (5-1000 mL)溶液中。搅拌0.01-10 h，最后混合物装入0.5-500 mL光滑干净小瓶，放置于室温(约25°C )下，保持0.5-10天后，用蒸馏水冲洗过滤后，室温干燥得到块状无色透明金属有机配位聚合物。将上述金属有机配位聚合物0.02-200.0 g晶体放入内衬聚四氟乙烯的反应釜中，再在反应釜中加入5-1000.0 mL的苯、二甲苯、三甲苯。正丙苯、异丙苯、二乙苯、正丁基苯、萘、十氢萘、二甲基萘等中的一种或几种。然后将反应釜置于烘箱120-250 1:中，放置0.5-10天。通过XRD实验证明晶体变为无定形态。
[0029]实施例6 [Fe (有机胺)x (H2O) 4] (I, 5-nds) y.ζΗ20超薄层材料的合成
将Fe (NO3) 2.9Η20，1，5-萘二磺酸(1，5-nds)或其钠盐，乙二胺和水按1:0.5-10:0.5-10 =5-1000摩尔比混合，溶解在0.02-20.0Og的邻菲罗啉、吡啶、乙二胺、丙二胺、丁二胺、正丙胺、正丁胺、4，4'-联吡啶，2，2'-联吡啶等一种或几种的H2O (5-1000 mL)溶液中。搅拌0.01-10 h，最后混合物装入0.5-500mL光滑干净小瓶，放置于室温(约25°C)下，保持0.5-10天后，用蒸馏水冲洗过滤后，室温干燥得到块状锈色透明金属有机配位聚合物。将上述金属有机配位聚合物0.02-200.0 g晶体放入内衬聚四氟乙烯的反应釜中，再在反应釜中加入5-1000.0 mL的苯、二甲苯、三甲苯。正丙苯、异丙苯、二乙苯、正丁基苯、萘、十氢萘、二甲基萘等中的一种或几种。然后将反应釜置于烘箱120-250 1:中，放置0.5-10天。
[0030]实施例7 [Mn (有机胺)x (H2O) 4] (I, 5-nds) y.ζΗ20超薄层材料的合成
将Mn (NO3)2.H2O, 1，5_萘二磺酸(1，5-nds)或其钠盐，乙二胺和水按1:0.5-10:0.5-10 =5-1000摩尔比混合，溶解在0.02-20.00 g的邻菲罗啉、吡啶、乙二胺、丙二胺、丁二胺、正丙胺、正丁胺、4，4'-联吡啶，2，2'-联吡啶等一种或几种的H2O (5-1000 mL)溶液中。搅拌0.01-10 h，最后混合物装入0.5-500 mL光滑干净小瓶，放置于室温(约25°C )下，保持0.5-10天后，用蒸馏水冲洗过滤后，室温干燥得到块状粉色透明金属有机配位聚合物。将上述金属有机配位聚合物0.02-200.0 g晶体放入内衬聚四氟乙烯的反应釜中，再在反应釜中加入5-1000.0 mL的苯、二甲苯、三甲苯。正丙苯、异丙苯、二乙苯、正丁基苯、萘、十氢萘、二甲基萘等中的一种或几种。然后将反应釜置于烘箱120-250 1:中，放置0.5-10天。
[0031 ] 实施例8 [Cr (有机胺)x (H2O) 4] (I, 5-nds) y.2H20超薄层材料的合成
将Cr (NO3)2.9H20, 1，5-萘二磺酸(l，5-nds)或其钠盐，乙二胺和水按1:0.5-10:0.5-10 =5-1000摩尔比混合，溶解在0.02-20.0Og的邻菲罗啉、吡啶、乙二胺、丙二胺、丁二胺、正丙胺、正丁胺、4，4'-联吡啶，2，2'-联吡啶等一种或几种的H2O (5-1000 mL)溶液中。搅拌0.01-10 h，最后混合物装入0.5-500 mL光滑干净小瓶，放置于室温(约25°C )下，保持0.5-10天后，用蒸馏水冲洗过滤后，室温干燥得到块状粉色透明金属有机配位聚合物。将上述金属有机配位聚合物0.02-200.0g晶体放入内衬聚四氟乙烯的反应釜中，再在反应釜中加入5-1000.0 mL的苯、二甲苯、三甲苯。正丙苯、异丙苯、二乙苯、正丁基苯、萘、十氢萘、二甲基萘等中的一种或几种。然后将反应釜置于烘箱120-250 1:中，放置0.5-10天。
[0032] 实施例9 [Al (有机胺)x (H2O) 4] (I, 5-nds) y.ζΗ20超薄层材料的合成将Al (NO3) 2.9Η20，1，5-萘二磺酸(1，5-nds)或其钠盐，乙二胺和水按1:0.5-10:0.5-10 =5-1000摩尔比混合，溶解在0.02-20.0Og的邻菲罗啉、吡啶、乙二胺、丙二胺、丁二胺、正丙胺、正丁胺、4，4'_联吡啶，2，2'_联吡啶等一种或几种的H2O (5-1000mL)溶液中。将Al (NO3)2.9H20 (0.215)溶解在混合液中。搅拌0.0l-lOh，最后混合物装入0.5_500mL光滑干净小瓶，放置于室温(约25°C)下，保持0.5-10天后，用蒸馏水冲洗过滤后，室温干燥得到块状无色透明金属有机配位聚合物。将上述金属有机配位聚合物0.02-200.0g晶体放入内衬聚四氟乙烯的反应釜中，再在反应釜中加入5-1000.0mL的苯、二甲苯、三甲苯。正丙苯、异丙苯、二乙苯、正丁基苯、萘、十氢萘、二甲基萘等中的一种或几种。然后将反应釜置于烘箱120-250°C中，放置0.5-10天。通过XRD实验证明晶体变为无定形态。
[0033]实施例10 [Pb (有机胺)x (H2O) 4] (I, 5-nds) y.ζΗ20超薄层材料的合成
将 Pb (NO3) 2，1，5-萘二磺酸(1，5-nds)或其钠盐，乙二胺和水按 I:0.5-10:0.5-10:5-1000摩尔比混合，溶解在0.02-20.0Og的邻菲罗啉、吡啶、乙二胺、丙二胺、丁二胺、正丙胺、正丁胺、4，4'_联吡啶，2，2'_联吡啶等一种或几种的H2O (5-1000 mL)溶液中。搅拌0.0l-1Oh,最后混合物装入0.5-500 mL光滑干净小瓶，放置于室温(约25°C )下，保持
0.5-10天后，用蒸馏水冲洗过滤后，室温干燥得到块状无色透明金属有机配位聚合物。将上述金属有机配位聚合物0.02-200.0 g晶体放入内衬聚四氟乙烯的反应釜中，再在反应釜中加入5-1000.0mL的苯、二甲苯、三甲苯。正丙苯、异丙苯、二乙苯、正丁基苯、萘、十氢萘、二甲基萘等中的一种或几种。然后将反应釜置于烘箱120-250 1:中，放置0.5-10天。
【权利要求】
1.一种利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料，其特征在于:所述的超薄层状材料由如下组份组成:过渡金属盐，有机磺酸，含氮配体份，所述各组份的质量份数为:过渡金属盐0-30份，有机磺酸0-40份，含氮配体100-30份，其中过渡金属盐和有机磺酸均不为0，含氮配体不为100。
2.一种如权利要求1所述的利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料的制备方法，其特征在于:步骤如下: (I)、在常温、常压和搅拌的条件下，以有机胺为模板剂，使用有机磺酸的阴离子作为抗衡阴离子制备中间产物金属有机配位聚合物，操作步骤为:将过渡金属盐，有机磺酸，含氮配体和水按1: 0.05-10: 0.05-10: 5-1000摩尔比混合，搅拌0.1-10 h，在20_30°C条件下，保持2-240 h，然后使用蒸馏水冲洗过滤，室温干燥得到蓝色透明块状中间产物金属有机配位聚合物，该中间产物金属有机配位聚合物由如下组份组成:过渡金属盐、有机磺酸、含氮配体，各组份的质量份数为:过渡金属盐0-30份，有机磺酸0-40份，含氮配体100-30份； ⑵、将所制备的中间产物金属有机配位聚合物在有机溶剂中进行溶剂热处理，经分离后制得金属有机配位聚合物构筑的超薄层状材料，操作步骤如下:将0.05-1000.0 g中间产物金属有机配位聚合物放入带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，加入10-50, 000 mL有机溶齐U，密闭后将反应爸置于100-250 °C的烘箱中放置2-480 h,使用蒸懼水冲洗过滤后,室温干燥得到淡蓝色粉末状超薄层状材料，所述超薄层材料各组分及质量份数为:过渡金属盐0-30份，有机磺酸0-40份，含氮配体100-30份。
3.根据权利要求2所述的利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料的制备方法，其特征在于:所用的过渡金属盐为IV、V、V1、VI1、VIII副族或La系或锕系中的硝酸盐、醋酸盐、盐酸盐或硫酸盐中的一种或等量的多种。
4.根据权利要求3所述的利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料的制备方法，其特征在于:所述的有基磺酸为十二烷基苯磺酸、双十二烷基苯二磺酸、十二烷基奈磺酸、双十二烷基萘二磺酸、十二烷基磺酸、十二烷基二磺酸中的一种或等量的多种。
5.根据权利要求4所述的利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料的制备方法，其特征在于:所述的含氮配体为邻菲罗啉、吡啶、乙二胺、丙二胺、丁二胺、乙胺、正丙胺、正丁胺、4，4 联吡啶，2，2’ -联吡啶等中的一种或等量的多种。
6.根据权利要求5所述的利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料的制备方法，其特征在于:所述的过渡金属盐、有机磺酸、含氮配体和水的用量比例为1: 0.2-5:0.1-20: 2.0-500。
7.根据权利要求6所述的利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料的制备方法，其特征在于:所述的有机溶剂为非极性或极性较弱有机溶剂，具体包括:苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、正丙苯、异丙苯、二乙苯、正丁基苯、萘、十氢萘、二甲基萘等中的一种或几种。
8.根据权利要求7所述的利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料的制备方法，其特征在于:所述的金属有机配位聚合物和有机溶剂的用量比为0.2g: 10-50mL。
9.根据权利要求8所述的利用金属有机配位聚合物结构制备的超薄层状材料的制备方法，其特征在于:所述的聚四氟乙烯反应釜置于烘箱中的温度为120-210 °C。
【文档编号】C07F3/06GK104447851SQ201410595202
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】朱江, 苟文秀, 冷茹冰, 陈立东, 姜春杰, 杨广生, 李禹蒙, 王旭阳, 宋鹏月 申请人:辽宁师范大学