基于富氮類配體的金屬有機(jī)骨架的合成、結(jié)構(gòu)及性能.pdf

1、金屬有機(jī)骨架(MOFs)是通過有機(jī)配體將金屬離子進(jìn)行組裝而得到的，是一種新型的晶體孔材料。它們可以通過合理的設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)均一的孔結(jié)構(gòu)和多功能性，從而具有各種各樣潛在的應(yīng)用。比如說，利用多孔金屬有機(jī)材料去捕獲CO2；利用半導(dǎo)體特性的配化合物作為光催化劑，降解污染物；另外，有些MOFs材料還具有可逆的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，對(duì)外部刺激有特征性響應(yīng)，因此在分子捕獲和轉(zhuǎn)換器等方面有極其重要的應(yīng)用。本論文中，我們選用兩種不同的富氮類配體與不同金屬鹽在溶劑熱條

2、件下進(jìn)行反應(yīng)，制備出兩系列共七個(gè)配合物，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行闡述和表征，論文主要分為四章：
　　一、簡(jiǎn)要介紹了富氮類金屬有機(jī)化合物的研究進(jìn)展，對(duì)配位聚合物的單晶到單晶的轉(zhuǎn)換、二氧化碳的捕獲和分離以及光催化性能進(jìn)行了探討和分析，最后對(duì)論文的選題意義及得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出闡述。
　　二、1.選用4-(1H-1,2,4-三唑)苯甲酸(Htzbc)作為配體合成了一個(gè)單核化合物[Cu(tzbc)2(H2O)4](1)，這個(gè)單核化合物可以

3、實(shí)現(xiàn)單晶到單晶的轉(zhuǎn)換，變成一個(gè)四重穿插的金剛烷型MOF[Cu(tzbc)2]?EtOH?DMF(2)，而且這個(gè)轉(zhuǎn)換過程是可逆的。盡管化合物2是四重穿插結(jié)構(gòu)，但去溶劑后仍然具有1D孔道和富氮型官能團(tuán)，顯示出12.5 wt％的CO2吸附量。在室溫和室壓下，CO2/N2的吸附比達(dá)到36倍，在工業(yè)和汽車尾氣處理中顯示出巨大的潛在應(yīng)用。
　　2.在溶劑熱120 oC條件下，我們通過加入異煙酸和己二酸調(diào)節(jié)合成了兩個(gè) Mn的化合物Mn(tzbc

4、)(CH3COO)(3)和Mn3(CH3COO)2(C6H8O4)(tzbc)2(4)。它們都是基于無機(jī)Mn-O鏈構(gòu)筑的三維微孔配合物，不同的是由于在化合物4中己二酸參與配位，從而導(dǎo)致二者的三維結(jié)構(gòu)稍有不同。由于結(jié)構(gòu)的不同，它們的吸附性能也有所不同。
　　三、在溶劑熱條件下用雙四唑配體和不同金屬鹽反應(yīng)得到三個(gè)化合物Zn5(OH)2(btm)2(SO4)2(5)，Zn2(btm)(OH)2(6)和Mn(phen)(btm)(7)。其