【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于功能材料，尤其涉及一種cu基金屬有機(jī)框架材料及其制備方法與應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、病原微生物(如細(xì)菌、真菌和病毒)感染是發(fā)病和死亡的主要原因。水、空氣、食品加工、醫(yī)療保健，農(nóng)業(yè)等方方面面都存在著細(xì)菌污染，嚴(yán)重危害著人類(lèi)以及植物的健康。抗菌材料因其廣譜抗菌作用而被廣泛應(yīng)用于抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)。然而，隨著抗藥性細(xì)菌的產(chǎn)生，迫切需要開(kāi)發(fā)新型抗菌材料，以解決抗藥性增加的問(wèn)題。
2、目前有關(guān)新型抗菌材料的研究呈指數(shù)增長(zhǎng)，包括金屬離子材料(如ag、zn和cu基納米材料)，有機(jī)材料(如醛、酚)和半導(dǎo)體光催化材料(如tio2、zno)等。雖然這些抗菌材料在過(guò)去的幾年里起到一定的效果，但亦存在缺點(diǎn)。如目前發(fā)現(xiàn)的金屬離子和有機(jī)抗菌材料的藥效持續(xù)時(shí)間短，而且其活性物質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)釋放過(guò)快，會(huì)造成過(guò)大的環(huán)境負(fù)擔(dān)。而目前發(fā)現(xiàn)的半導(dǎo)體光催化抗菌材料由于其光吸收能力有限，催化活性不足，效率較低。因此具有用量小、效率高、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)和對(duì)環(huán)境污染小優(yōu)點(diǎn)的抗菌材料是被需求的。
3、剛果紅作為吸附指示劑、酸堿指示劑和生物染色劑的不溶性偶氮染料，在實(shí)驗(yàn)和工業(yè)過(guò)程中被大量使用。在使用過(guò)程中易進(jìn)入水體，對(duì)環(huán)境有很大的破壞性。而剛果紅染料廢水具有高色度、強(qiáng)毒性和難降解等特點(diǎn)，因此對(duì)剛果紅在環(huán)境中的降解非常重要。目前，光催化氧化技術(shù)(pco)被認(rèn)為是降解剛果紅的方法之一，傳統(tǒng)使用sno2、zno、tio2等作為pco技術(shù)中的光催化材料。其優(yōu)點(diǎn)是抗腐蝕性能穩(wěn)定、光敏性高、成本低、和性能穩(wěn)定，缺點(diǎn)是其帶隙(eg)都大于3ev，在技術(shù)上對(duì)太陽(yáng)能的利用率并
4、金屬有機(jī)框架材料(mofs)是近20年來(lái)快速發(fā)展的一種配位聚合物。由于其優(yōu)越的性能，已成為在儲(chǔ)氣分離、多相催化、環(huán)境修復(fù)、癌癥治療和藥物傳遞等領(lǐng)域的熱門(mén)應(yīng)用材料。
5、近年來(lái)，mofs以及mofs復(fù)合光催化劑因獨(dú)特的形貌、高光催化性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、易合成和低成本而受到了廣泛的研究。
6、1999年由chui等人首次報(bào)道的hkust-1，是以cu作為金屬，1,3,5-苯三甲酸作為配體的著名cu基mof材料[chui?sy.a?chemically?functionalizable?nanoporous?material[cu3(tma)2(h2o)3]n,science,1999,283,1148-1150.]，具有非凡的比表面積和顯著的孔隙率。hkust-1在抗菌方面被學(xué)者們廣泛研究，對(duì)大腸桿菌(escherichia?coli)、金黃色葡萄球菌(staphylococcus?aureus)[abbasi?ar,akhbari?k,morsali?a.dense?coating?ofsurface?mounted?cubtc?metal-organic?framework?nanostructures?on?silk?fibers,prepared?by?layer-by-layer?method?under?ultrasound?irradiation?withantibacterial?activity,ultrasonics?sonochemistry,2012,19(4):846-852.]、釀酒酵母(saccharomyces?cerevisiae)和假念珠菌(geotrichum?candidum)[chiericatti?c,basilico?jc,basilico?mlz,zamaro?jm.novel?application?of?hkust-1metal-organicframework?as?antifungal:biological?tests?and?physicochemicalcharacterizations,microporous?and?mesoporous?materials,2012,162(1):60-63.]均具有良好的抑菌活性。同時(shí)具有一定的光催化抗菌效果，在808nm的光源激發(fā)下，500mg/l的hkust-1，照射20min對(duì)escherichia?coli的抑菌率為16％[yu?p,han?y,han?d,liu?x,liang?y,li?z,zhu?s,wu?s.in-situ?sulfuration?of?cu-based?metal-organicframework?for?rapid?near-infrared?light?sterilization,journal?of?hazardousmaterials,2020,15(390):122126.]。
7、2007年由gérard等人報(bào)道的鐵基mof材料[mil-100(fe)]，通過(guò)溶劑熱法制備，其中鐵(iii)離子作為配位中心，均三苯甲酸(h3btc)作為有機(jī)配體[horcajada?p,surbl?s,serre?c.synthesis?and?catalytic?properties?of?mil-100(fe),an?iron(iii)carboxylate?with?large?pores,chemical?communications,2007,27:2820-2822.]，是一個(gè)潛在的癌癥治療的多功能治療平臺(tái)[yu?s,wan?j,chen?k.a?facile?synthesis?ofsuperparamagnetic?fe3o4supraparticles@mil-100(fe)core-shell?nanostructures:preparation,characterization?and?biocompatibility,journal?of?colloid?andinterface?science,2016,461:173-178.]。li等人對(duì)其光催化抗菌效果進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，500mg/l濃度的mil-100，在模擬太陽(yáng)光的照射120min后，對(duì)escherichia?coli的抑菌率為91％[li?p,li?jz,feng?x,lij,hao?yc,zhang?jw,wang?h,yin?ax,zhou?jw,ma?xj,wangb.metal-organic?frameworks?with?photocatalytic?bactericidal?activity?forintegrated?air?cleaning,nature?communication,2019,10:2177.]。
8、mil-125于2009年由dan-hardi等人報(bào)道，采用溶劑熱法合成，以tio5(oh)為金屬中心,通過(guò)對(duì)苯二甲酸連接成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[dan-hardi?m,serre?c,frot?t,anewphotoactive?crystalline?highly?porous?titanium(iv)dicarboxylate,journal?ofthe?american?chemical?society,2009,131(本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種Cu基金屬有機(jī)框架材料，其特征在于，為如下Cu-1或Cu-2：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Cu基金屬有機(jī)框架材料，其特征在于：所述Cu-1的不對(duì)稱(chēng)單元包括1個(gè)Cu2+、1個(gè)DIN和1個(gè)去質(zhì)子化BTC(HBTC2-)配體和4個(gè)H2O分子；Cu2+的配位環(huán)境由DIN中咪唑基部分的2個(gè)N原子和HBTC2-和H2O配體的3個(gè)O原子連接；DIN配體采用μ2橋接模式連接2個(gè)Cu2+，HBTC2-配體與中心離子配位作為末端配體；DIN和Cu2+沿著c軸相互連接，形成一條直線(xiàn)；
3.權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的Cu基金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于，為如下1)或2)：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的Cu基金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于：方法1)和方法2)中，所述Cu鹽、所述DIN和所述BTC的投料摩爾比為(1～2)：1：(1～2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3-4中任一項(xiàng)所述的Cu基金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于：方法1)中，所述Cu鹽為CuSO4·5H2O、Cu(NO3)2·3H2O、CuCl2·2H2O和Cu(ClO4)2·6H2
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的Cu基金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于：方法1)和方法2)中，所述加熱的溫度為80～120℃，時(shí)間為24～48h。
7.權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的Cu基金屬有機(jī)框架材料或權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述的制備方法得到的Cu基金屬有機(jī)框架材料在黑暗或太陽(yáng)光照射下抑制大腸桿菌(Escherichia?coli)中的應(yīng)用。
8.權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的Cu基金屬有機(jī)框架材料Cu-2或權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述的制備方法得到的Cu基金屬有機(jī)框架材料Cu-2如下任一項(xiàng)中的應(yīng)用：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于：所述植物病原細(xì)菌包括胡蘿卜果膠桿菌(Pectobacterium?carotovorum)或黃單胞桿菌(Xanthomonas?oryzae)；
10.權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的Cu基金屬有機(jī)框架材料或權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述的制備方法得到的Cu基金屬有機(jī)框架材料在黑暗或太陽(yáng)光照射下吸附和/或降解污染物剛果紅中的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種cu基金屬有機(jī)框架材料，其特征在于，為如下cu-1或cu-2：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的cu基金屬有機(jī)框架材料，其特征在于：所述cu-1的不對(duì)稱(chēng)單元包括1個(gè)cu2+、1個(gè)din和1個(gè)去質(zhì)子化btc(hbtc2-)配體和4個(gè)h2o分子；cu2+的配位環(huán)境由din中咪唑基部分的2個(gè)n原子和hbtc2-和h2o配體的3個(gè)o原子連接；din配體采用μ2橋接模式連接2個(gè)cu2+，hbtc2-配體與中心離子配位作為末端配體；din和cu2+沿著c軸相互連接，形成一條直線(xiàn)；
3.權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的cu基金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于，為如下1)或2)：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的cu基金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于：方法1)和方法2)中，所述cu鹽、所述din和所述btc的投料摩爾比為(1～2)：1：(1～2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3-4中任一項(xiàng)所述的cu基金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于：方法1)中，所述cu鹽為cuso4·5h2o、cu(no3)2·3h2o、cucl2·2h2o和cu(cl...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳艷，于寶義，尹豪，尚巧霞，祖力皮卡爾·阿不力克木，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：北京農(nóng)學(xué)院，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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