一种锌（II）配合物单晶及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及配位化学和吸附去除水中污染物领域，具体涉及一种锌配合物单晶及其制备方法和应用。

背景技术

碘是一种人类必须的微量元素，能够促进生长发育、调节水盐平衡。但是单质碘在常温下能升华、蒸发而放出碘蒸气，吸入碘蒸气或服碘剂会造成碘中毒。碘的腐蚀性强，会刺激皮肤和粘膜，过量致死。由于碘的高挥发性和对人体代谢的直接影响，必须通过有效手段对其进行捕获和可靠储存。目前活性炭、沸石分子筛等固体无机吸附剂虽然成功地应用于碘单质的捕获，但是仍存在难于功能化修饰、有限的表面积等因素，导致较低的吸附容量和吸附效率。

金属-有机框架(MOFs)是由有机配体和金属离子或团簇通过配位键自组装形成的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料。因其多孔性及较大的比表面积、结构与功能多样性等优异特性，被用于捕获碘单质，并显示出优异的吸附能力。纵观文献，我们发现具有富电子的官能团和多芳环的吸附剂，能够与碘单质发生静电作用，进而有效捕捉碘单质。因此，我们通过有目的的将富电子官能团(酯基、醚、偶氮基)载入到MOFs的孔道中，从而获得更多的活性吸附位点用于吸附去除碘单质是目前研究方向。

发明内容

针对目前技术现状，本发明目的在于提供一种具有更多活性吸附位点的锌配合物单晶；另一目的在于提供其制备方法和应用。

为实现上述发明目的，所述技术方案如下：

所述锌配合物单晶，化学式为：[Zn(BDC)L]·1.5H

本发明所述锌配合物单晶的制备方法：

将六水合硝酸锌与H

该配合物可以作为吸附剂应用于吸附去除水中碘单质。

本发明优点在于：该Zn(II)配合物单晶不仅能够在水中稳定存在，并且在它的三维框架结构的孔道内修饰有酯基、醚、偶氮基等官能团和多个芳香环，有利于与碘单质作用，进而快速吸附去除水中碘单质，实现较高的吸附容量，吸附容量可达到275.85mg/g。另外，本发明制备的锌配合物单晶在常温下能够较快地吸附去除碘单质，比如碘单质起始浓度为130ppm，锌配合物单晶能够在120分钟以内，吸附去除94.4％的碘单质，300分钟内达到吸附平衡，去除率高达99.5％。而且，本发明合成工艺简单，收率较高。具有很好的应用前景。

附图说明

图1为本发明锌配合物晶体中锌的配位环境图。

图2为本发明锌配合物的单晶结构图。

图3为本发明锌配合物的实验粉末衍射图谱、模拟粉末衍射图谱；1为单晶模拟粉末衍射图谱，2为本发明锌配合物的粉末衍射图谱。

图4为本发明锌配合物吸附水中不同浓度碘的吸附等温线图。

图5为本发明锌配合物吸附水中碘单质(130ppm)的动力学图。

图6为本发明锌配合物吸附水中碘单质(130ppm)的紫外图。

具体实施方式

下面通过实例对本发明做进一步的说明：

实施例1：合成Zn(II)单晶吸附剂

将六水合硝酸锌(0.1780g,0.6mmol)与H

实施例2：锌配合物吸附碘单质试验

在80mL浓度为0-1200ppm的碘的水溶液(0、125、···1000、1200ppm)中分别加入15mg由实施例1制得的橙色块状晶体研磨1小时后的粉末作为吸附剂，在室温下搅拌300分钟。达到吸附平衡后，用紫外分光光度计对其进行吸光度检测。试验显示：本发明锌配合物单晶的吸附容量达到275.85mg/g，见图4。

在80mL浓度为130ppm的碘的水溶液中加入15mg由实施例1制得的橙色块状晶体研磨1h后的粉末作为吸附剂，在室温下搅拌300分钟。在不同的时间取样，用紫外分光光度计检测碘单质浓度。试验显示在120分钟内94.4％的碘单质被吸附去除，见图5和图6，证明本发明的新型锌配合物单晶具有较快的吸附速度。

在显微镜下选取合适大小的单晶在室温下进行X–射线衍射实验。在Bruker SmartApex-II CCD衍射仪上，用经石墨单色器单色化的Mo–K

表1本发明配合物的主要晶体学数据