In-Zn-Ag-Ru-MOFs的合成、晶體結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、金屬有機(jī)框架（metal-organic frameworks，MOFs）是一類(lèi)由金屬離子或金屬簇與有機(jī)多齒橋連配體通過(guò)“自組裝”形成的具有周期性無(wú)限網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型多孔材料，它具有三個(gè)本質(zhì)屬性：足夠的強(qiáng)度、明確的結(jié)構(gòu)、高度晶體化。MOFs的優(yōu)點(diǎn)是密度（0.2-1g/cm3）低，表面積（500-4500 m2/g）大，孔隙率高（0.9），熱和機(jī)械穩(wěn)定性高。其最為有利的條件是在合成過(guò)程中可以調(diào)節(jié)其結(jié)構(gòu)及功能。通過(guò)選擇合適的構(gòu)筑單元，可以獲得

2、具有預(yù)想用途的孔穴形狀和功能。MOFs的多孔性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所展現(xiàn)的多種功能使其在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)了潛在的廣闊應(yīng)用前景。
　　本文利用2,5-二咪唑吡啶和三種芳基多羧酸配體分別與RuCl3?3H2O、Zn(NO3)2、AgNO3、InCl3?4H2O幾種金屬鹽在乙腈/水混合溶劑中使用溶劑熱法通過(guò)調(diào)節(jié)溫度、溶劑比例等方式合成得到了三個(gè)系列共9個(gè)MOFs晶體。使用X-射線(xiàn)單晶衍射研究了這些MOFs的晶體結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了紅外、XRD等表征；初步研究了

3、這些MOFs的抗菌性能以及吸附/包載有機(jī)染料分子的性能。
　　1.利用2,5-二咪唑吡啶（2,5-bis(1-imidazoly)pyridine，bip）分別與三種芳基多羧酸：4,4’-聯(lián)苯二羧酸（4,4’-biphenyldicarboxylic acid，H2bpdc)；1,3,5-均苯三羧酸（1,3,5-benzenetricarboxylic acid，H3btc）;1,4-苯二羧酸（1,4-benzenedicarbo

4、xylic acid，H2bdc）;RuCl3?3H2O在CH3CN/H2O中作用得到了三個(gè) Ru-MOFs單晶:{[Ru4(bip)2(bpdc)4(H2O)4]·(CH3CN)2·(CH3CN)}n，Ru-1;{[Ru3(bip)2(btc)2(H2O)2]·(Cl)2}n,Ru-2;{Ru(bip)(bdc)Cl}n，Ru-3。研究了這些MOFs的晶體結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了XRD、IR表征以及它們的抗菌性能和吸附性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ru-1

5、和Ru-2對(duì)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌顯示了良好的抗菌性能，有望成為一類(lèi)新型的抗菌試劑。Ru-2和Ru-3對(duì)甲基橙顯示了優(yōu)良的吸附性能，在水處理方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值。
　　2.利用2,5-二咪唑吡啶（2,5-bis(1-imidazoly)pyridine，bip）分別與三種芳基多羧酸：4,4’-聯(lián)苯二羧酸（4,4’-biphenyldicarboxylic acid，H2bpdc)；1,4-苯二羧酸（1,4-benzenedi

6、carboxylic acid，H2bdc），1,3,5-均苯三羧酸（1,3,5-benzenetricarboxylic acid，H3btc）；InCl3?3H2O在CH3CN/H2O中作用得到了四個(gè)In-MOFs單晶：[In(bip)2Cl2]n，In-1；[In2(bip)(bpdc)2Cl2]n，In-2；[In(bip)(bdc)]n， In-3；{[In3(bip)(btc)Cl3]Cl}n，In-4；研究了這些

7、MOFs的晶體結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了XRD和IR表征。初步探討了這四個(gè)In-MOFs的抗菌性質(zhì)和吸附包載染料分子的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，In-2對(duì)大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌都顯示了優(yōu)良的抗菌性能具有潛在的醫(yī)學(xué)應(yīng)用價(jià)值。In-2，In-3對(duì)有機(jī)染料分子亞甲基藍(lán)顯示了良好的吸附包載性能，可望在水處理方面展示應(yīng)用潛能。
　　3.利用2,5-二咪唑吡啶（2,5-bis(1-imidazoly)pyridine，bip）和4,4’-聯(lián)苯二羧

8、酸（4,4’-biphenyldicarboxylic acid，H2bpdc)分別與Zn(NO3)2和AgNO3在CH3CN/H2O中作用，得到兩種MOFs單晶：[Ag2(bip)(bpdc)2(H2O)2]n，Ag-1和[Zn2(bip)(bpdc)2(H2O)2]n，Zn-2；測(cè)定了它們的晶體結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了XRD和IR表征。研究結(jié)果表明，Ag-1對(duì)大腸桿菌顯示了良好的抗菌性能并且對(duì)染料甲基橙顯示了很好的吸附性能。這表明Ag-1具有抗