复杂的混合配体开放骨架材料的利记博彩app

文档序号:5037125阅读:252来源:国知局
专利名称:复杂的混合配体开放骨架材料的利记博彩app
技术领域
本公开提供用于气体分离、储存,用作传感器的包含混合配体的有机骨架。
背景技术
结晶扩展结构倾向于“简单”,因为它们由少量的不同构建单元构建的。

发明内容
扩展的结晶固体的结构基本上是“简单的”,因为它们有代表性地由少量的不同构建单元构成。这在金属有机骨架(MOF)中确实如此,其中通常金属有机骨架由一种连接、官能度和金属离子单元构建。本公开提供这样的金属有机骨架,其在一个连接部分或者至少两个不同连接部分上包含多个不同的官能团。多孔有机骨架是多元的,因为可通过向有机骨架中整合入至少两个不同官能团可容易地进行多孔功能性的改变。在一个实施方案中,连接部分的亚结构是均一的,然而,连接部分上的侧基是多种多样的。本公开提供包含多个带有不同官能团的连接部分的多孔有机骨架,由于连接部分大小不变和主链边接性不变,所以所述官能团的方向、数量、沿主链的相对位置和比率是可控的,并且其中官能团改变骨架中孔的化学和物理特性。在一个实施方案中,有机骨架由η 个不同有机连接构建,其中η > 2。在另一个实施方案中,官能团沿着包含金属氧化物和苯基单位的核心分布。在又一个实施方案中,有机骨架包含金属氧化物连接处和有机连接部分的重复单位,以及多个共价连接至连接部分的官能团,其中官能团是异种的和/或其中沿着连接所述官能团间隔不同。在一个实施方案中,有机骨架包含基本上与M0F-5骨架相同的MOF拓扑结构。在另一个实旋方案中,骨架包含选自下列的金属Li+、Na+、Rb+、Mg2+、 Ca2+、Sr2+、Ba2+、Sc3\ Ti4+、Zr4\ Ta3+、Cr3+、Mo3+、W3\ Mn3+、Fe3\ Fe2\ Ru3+、Ru2+、Os3+、Os2+、Co3+、 Co2+、Ni2+、Ni\ Pd2+、Pd\ Pt2+、Pt\ Cu2+、Cu\ Au\ Zn2\ Al3\ Ga3\ In3\ Si4\ Si2\ Ge4\ Ge2+、 Sn4+、Sn2+、Bi5+、Bi3+,及其组合,以及相应的金属盐反荷阴离子。在再一实施方案中,连接部
分具有选自下列的通式结构
权利要求
1.多孔有机骨架,其包含多个具有不同官能团的连接部分,由于大小不变的所述连接部分和不变的主链连接性,沿着所述主链所述官能团的方向、数量、相对位置和比率是可控的,并且其中所述官能团改变所述骨架中孔的化学和物理特性。
2.权利要求1的有机骨架,其从η个不同的有机连接构建,其中η> 2。
3.权利要求1的有机骨架,其中所述官能团沿着包含金属氧化物和苯基单位的核心分布。
4.权利要求1的有机骨架,其中所述有机骨架包含金属氧化物连接处和有机连接部分的重复单位,以及多个共价连接至所述连接部分的官能团,其中所述官能团是异质的和/ 或其中沿着连接所述官能团间隔不同。
5.权利要求1-4任一项的有机骨架,其中所述骨架内每一孔包含多个不同的指向孔中心的官能团。
6.权利要求1的有机骨架,其中所述骨架包含M0F-5骨架的拓扑结构。
7.权利要求1的有机骨架,其中所述骨架包含选自以下的金属离子Li+、Na+、Rb+、Mg2+、 Ca2+、Sr2+、Ba2+、Sc3\ Ti4+、Zr4\ Ta3+、Cr3+、Mo3+、W3\ Mn3+、Fe3\ Fe2\ Ru3+、Ru2+、Os3+、Os2+、Co3+、 Co2+、Ni2+、Ni\ Pd2+、Pd\ Pt2+、Pt\ Cu2+、Cu\ Au\ Zn2\ Al3\ Ga3\ In3\ Si4\ Si2\ Ge4\ Ge2+、 Sn4+、Sn2+、Bi5+、Bi3+、及其组合,以及相应的金属盐反荷阴离子。
8.权利要求1_4、6或7任一项的有机骨架,其中连接具有选自下列的通式结构
9.权利要求8的有机骨架,其中连接包含选自下列的成员
10.权利要求1的有机骨架,其中所述多个连接部分的第一连接部分包含第一官能团并且所述多个连接部分的第二连接部分包含第二官能团,其中所述第二官能团可与后反应物基团进行合成后反应以使所述骨架进一步官能化。
11.权利要求1的有机骨架,其通过下述方法制备,所述方法包括将多个化学官能化的连接部分与金属离子或者金属硝酸盐混合,其中所述连接部分具有期望的比率以将期望比率的特定连接部分组合整合入所述有机骨架中;纯化晶体;和去除溶剂。
12.权利要求11的有机骨架,其中所述方法包括将多个化学官能化的连接部分与硝酸锌在DEF/DMF中混合,所述多个化学官能化的连接部分具有期望的比率以将期望比率的特定连接部分组合整合入包含苯二羧酸的有机骨架中。
13.气体分离装置,包含权利要求1-10任一项的有机骨架。
14.气体储存装置,包含权利要求1-10任一项的有机骨架。
15.权利要求1的有机骨架,其中所述骨架包括与具有相同拓扑结构但具有同种类连接部分的骨架相比改善的气体吸附能力。
全文摘要
本公开提供包含不同功能配体的多元金属有机骨架。
文档编号B01J20/22GK102482294SQ201080036940
公开日2012年5月30日 申请日期2010年6月18日 优先权日2009年6月19日
发明者克里斯蒂安·J·杜南, 奥玛尔·M·亚纪, 邓鹤翔 申请人:加利福尼亚大学董事会
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