多孔有機(jī)骨架材料的合成及性能研究.pdf

1、多孔有機(jī)骨架材料（Porous Organic Frameworks, POFs）由于其較大的比表面積和可調(diào)節(jié)功能化，合成方法多樣等優(yōu)點(diǎn)受到廣大科學(xué)研究者廣泛關(guān)注。在近二十年間，具有多孔性質(zhì)的結(jié)晶態(tài)的多孔配位聚合物（Porous Coordination Polymer, PCPs），以及一種通過(guò)共價(jià)鍵連接而形成的多孔有機(jī)聚合物材料（Porous Organic Polymers, POPs）成為了科學(xué)家們的研究熱點(diǎn)，也為多孔材料的研究

2、開(kāi)辟了另一個(gè)嶄新的領(lǐng)域。目前，配位聚合物材料和多孔有機(jī)聚合物材料已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于催化、離子傳感、氣體存儲(chǔ)、氣體分離、光催化、電池及超級(jí)電容器、離子交換、質(zhì)子傳導(dǎo)以及藥物傳輸釋放等領(lǐng)域。本論文中首先合成了多孔有機(jī)聚合物的模型化合物P，在模型化合物的基礎(chǔ)上成功合成了新型的多孔有機(jī)聚合物。其次，采用帶有修飾基團(tuán)的有機(jī)配體作為次級(jí)構(gòu)筑單元，通過(guò)溶劑熱法合成了新型的熒光配位聚合物材料。
　　首先，合成了1,3,5-三醛基均苯三酚，將其與萘

3、酰亞胺衍生物通過(guò)希夫堿反應(yīng)合成出了多孔有機(jī)聚合物的模型化合物P，并采用核磁共振氫譜和元素分析對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并且研究了模型化合物 P作為熒光離子探針的性質(zhì)。結(jié)果表明，在 DMSO溶液中，化合物P對(duì)Fe2+和Cu2+同時(shí)表現(xiàn)出熒光淬滅現(xiàn)象，并且P的熒光淬滅程度與溶液中Fe2+離子濃度呈線(xiàn)性關(guān)系；另外，化合物P與Fe2+離子形成金屬?gòu)?fù)合物P-Fe，該復(fù)合物的熒光能夠高選擇性的被陰離子 H2PO4-增強(qiáng)，溶液的熒光強(qiáng)度隨著 H2PO4-濃度

4、的增加而線(xiàn)性增加，即 P-Fe可以通過(guò)“關(guān)-開(kāi)”模式選擇性的熒光傳感 H2PO4-離子，金屬?gòu)?fù)合物P-Fe對(duì)H2PO4-的檢出限為1.897×10-7mol/L。
　　其次，基于模型化合物P的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，我們通過(guò)調(diào)整萘酰亞胺衍生物的結(jié)構(gòu)，成功得到了多孔有機(jī)聚合物，命名為POP-1（Porous Organic Polymers1），我們采用粉末X射線(xiàn)衍射，氮?dú)馕?，熱重分析?duì)其進(jìn)行了表征，并且研究了POP-1作為催化劑光降解染料羅

5、丹明B的性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，POP-1對(duì)羅丹明B具有較高的催化活性，在經(jīng)過(guò)三次重復(fù)的催化反應(yīng)后，其活性基本沒(méi)有下降，并且自然光條件下仍然可以高效的催化降解RhB。另外，對(duì)POP-1的光催化實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明溫度的升高有利于光催化反應(yīng)的進(jìn)行，降解反應(yīng)的活化能為82.37 kJ/mol。
　　最后，利用含有氨基活性基團(tuán)的2-氨基對(duì)苯二甲酸與2,2?-聯(lián)吡啶作為有機(jī)配體，與金屬鎘制備出一種多孔的配位聚合物1。X射線(xiàn)粉末衍