基于含氮和二羧酸配體構(gòu)筑的金屬—有機(jī)骨架材料的合成、結(jié)構(gòu)和性能研究
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【摘要】:金屬有機(jī)骨架化合物(Metal-Organic Frameworks, MOFs)是一種由金屬離子或者是金屬簇作為節(jié)點(diǎn),含有多種官能團(tuán)的配體作為連接器的化合物。MOFs材料受到了科學(xué)家們相當(dāng)大的關(guān)注,主要是由于人們對(duì)納米級(jí)大小的空間創(chuàng)造產(chǎn)生了極大的科學(xué)興趣,以及該材料能夠在化學(xué)傳感器、氣體的分離、氣體儲(chǔ)存、多相催化性能、液態(tài)分離、腐蝕保護(hù)劑等諸多方面具有應(yīng)用潛能。過(guò)去的三十年里,人們已經(jīng)成功合成了許多結(jié)構(gòu)多樣、拓?fù)湄S富、孔隙大小廣泛以及具有不同化學(xué)性能的MOFs材料,引發(fā)了許多應(yīng)用性能的探究,這為未來(lái)實(shí)現(xiàn)合成特定結(jié)構(gòu)和功能化的MOFs材料奠定了一定理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。同時(shí),隨著不斷深入的研究,開(kāi)發(fā)和利用這些MOFs材料的多樣性功能也已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。因此,設(shè)計(jì)有迷人結(jié)構(gòu)、多功能化的MOFs材料在新功能型材料方面是具有重大意義的。本文中,我們選擇苯并三氮唑作為多齒配體,多官能團(tuán)的二羧酸作為混配體,在溶劑熱的條件下合成了結(jié)構(gòu)新穎的MOFs材料。根據(jù)已有的文獻(xiàn)報(bào)道,已經(jīng)合成了一個(gè)三維的四重互穿金剛石結(jié)構(gòu)的[Zn_5(btz)_6(NH_2bdc)_2(H_2O)_2]·7DMA (1),化合物1具有較高的孔隙空間,具有很好的熒光性能,可以作為有機(jī)溶劑,金屬離子等熒光探針。之后,我們合成了一個(gè)結(jié)構(gòu)新穎,具有極其罕見(jiàn)的拓?fù)涞腫Zn_5(btz)_6(ndc)_2(H_2O)]·3DMA (2);衔2是一個(gè)4-連接二重互穿,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是mdf,拓?fù)浞?hào)為8_1.8_3.8_4.8_4.8_4.8_4的MOF材料。據(jù)了解,目前只有楊國(guó)玉課題組合成兩例mdf拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的化合物。該化合物對(duì)酸堿水溶液以及空氣都具有很好的穩(wěn)定性,并展示了良好的依賴于溶劑、小分子等熒光性質(zhì)。除此,我們用5-硝基苯并咪唑和羧酸在水熱條件下合成一個(gè)一維鏈狀化合物,化合物3在水溶液、空氣等具有優(yōu)異的穩(wěn)定性,可作為熒光探針。
【學(xué)位授予單位】:東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:O641.4
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