晶態(tài)金屬有機(jī)框架材料的合成與性能研究.pdf

1、近年來，金屬有機(jī)框架(MOFs)材料引起科學(xué)家們的極大研究興趣，這不僅因?yàn)樗鼈兠匀说耐負(fù)漕愋秃拓S富多樣的結(jié)構(gòu)，更因?yàn)樗鼈冊诖呋⑽?、非線性光學(xué)、質(zhì)子導(dǎo)體和磁性等諸多領(lǐng)域的巨大潛在應(yīng)用價值。吡啶羧酸類配體是一種理想的有機(jī)配體構(gòu)筑單元，若將其引入到MOFs的合成中可構(gòu)筑豐富結(jié)構(gòu)的MOFs材料。本文用三種吡啶羧酸類配體與過渡金屬離子自組裝得到系列的多孔MOFs并進(jìn)一步討論了它們的熱穩(wěn)定性、離子敏感性能、磁性和發(fā)光性能。
　　第一章，介

2、紹了本課題的研究背景和金屬有機(jī)框架材料的特點(diǎn)及其應(yīng)用，然后概括敘述了本論文的選題意義及技術(shù)路線。
　　第二章，通過溶劑熱法和溶液法，通過調(diào)節(jié)溫度、pH值、反應(yīng)物比例、溶劑和改變輔助配體等，合成了8個結(jié)構(gòu)新穎的化合物，并對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析和性能測試。8個化合物為：{[Zn4(m-pydc)3(OH)2(DMF)2].2DMF}n(1),[Zn(m-pydc)(2-Met)(DMF)]n(2),{[Co(m-pydc)(DMAC)].

3、DMAC}n(3),[Co(m-pydc)(H2O)2]n(4),[Cu(m-pydc)(NH2-Py)(DMF)]n(5),[Cd(o-pydc)(DMF)2]n(6),[Mn(o-pydc)(DMF)]n(7),{[Cu(nic)2(DMF)].DMF}n(8)。單晶X射線分析表明化合物1為奇特的三維ftz型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，孔道中含有未配位的路易斯堿性吡啶氮活性位點(diǎn)?；衔?,6均為金屬離子和配體作為3連接節(jié)點(diǎn)的二維層狀蜂網(wǎng)hcb拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)

4、?；衔?也為二維hcb網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，但相鄰的二維平面間通過配體上吡啶環(huán)上的π–π作用和配體與水分子之間的氫鍵連接成三維超分子網(wǎng)絡(luò)。化合物3,5為配體和鎘原子均為三連結(jié)節(jié)點(diǎn)的三維srs拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?；衔?為由一維Mn(COO)2組成的具有菱形孔道的四連接的三維sra拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。化合物8為手性螺旋鏈構(gòu)成的具有手性孔道的三維鉆石型qtz拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中自由客體溶劑小分子DMF被包裹在一維手性孔道當(dāng)中。
　　第三章，展示了化合物1-8

5、的熱穩(wěn)定性能，其中化合物2,4,7,8具有較高的熱穩(wěn)定性能，分解溫度分別為230℃、350℃、315℃、240℃。研究了化合物1的離子敏感性能，結(jié)果表明了其對二價銅離子良好的熒光敏感性能，展示出了作為醫(yī)用診斷試劑和離子傳感器的巨大潛在價值。測試分析了化合物7的磁性性能，結(jié)果表明其具有反鐵磁磁性。研究了化合物2和6的熒光性能，化合物2在530nm下有強(qiáng)的發(fā)射峰(470nm激發(fā)下)，化合物6在400nm下有強(qiáng)的發(fā)射峰(310nm激發(fā)下)。<