發(fā)布時間：2017-11-24 00:16

  本文關(guān)鍵詞：基于三唑基苯膦酸雙官能團配體的配位聚合物合成及性質(zhì)研究

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【摘要】：多孔配位聚合物(PCPs)具有比表面積大、孔徑可調(diào)節(jié)、易功能化等優(yōu)點,在氣體存儲、吸附分離、磁性、熒光、催化和載藥等方面有巨大的潛在應用價值。在PCPs材料中,膦酸類配位聚合物因良好的穩(wěn)定性而受到關(guān)注,多結(jié)合點而易形成致密相的缺陷限制了它的發(fā)展,有報道表明羧基、胺基、羥基等基團修飾的有機膦酸可以構(gòu)筑結(jié)構(gòu)新穎、性能優(yōu)異、骨架開放的多孔配位聚合物。本文中我們合成了三唑修飾的苯膦酸配體(H2ptz),期望能合成多孔的膦酸配位聚合物,而且還期望三唑基團能提高目標產(chǎn)物的穩(wěn)定性。首先我們高度概括了配位聚合物的基本概念、歷史發(fā)展和目前的研究狀況。其中重點總結(jié)了膦酸配位聚合物的現(xiàn)狀、合成技術(shù)和目前存在的問題。根據(jù)存在的問題,提出我們本文的研究目標和內(nèi)容。第一章中介紹了本論文所用的實驗器材與實驗方法。第二章中通過改變酸度等反應條件,在水熱條件下合成了Fe(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)與H2ptz配體自組裝的超微孔金屬膦酸配位聚合物Cuptz-1、Cuptz-2、 Cuptz-3、Feptz-1和Feptz-2。分析了它們的結(jié)構(gòu),其中Cuptz-1具有粘土類似的陽離子型層狀結(jié)構(gòu),而在Cuptz-2、Cuptz-3中一維鏈狀結(jié)構(gòu)單元通過膦酸的氫鍵作用形成了可以容納多個水分子的超分子微孔結(jié)構(gòu)；與銅的配位屬性類似,得到的鐵磷酸配位聚合物結(jié)構(gòu)則非常有趣,Feptz-1是一個單分子膜結(jié)構(gòu),該單分子層是由磷酸四面體、鐵八面體組成的六元環(huán)微孔結(jié)構(gòu)；而Feptz-2是由硫酸陰離子導向的一種微孔膦酸配位聚合物,去掉模板劑后的孔徑是9.4 A。另外還研究了Cuptz-1、Feptz-1等膦酸配位聚合物熱穩(wěn)定性和溶劑穩(wěn)定性,結(jié)果表明Cuptz-1、Feptz-1等這類膦酸配位聚合物具有非常好的熱穩(wěn)定性和溶劑穩(wěn)定性。第三章中我們合成了一個[Cu_4~ⅠCl]簇構(gòu)筑的亞銅膦酸配位聚合物,并研究了它在空氣中、氮氣中的不同發(fā)光特性,并通過理論計算探討了它的發(fā)光與猝滅機理。Cuptz-4中的CuⅠ是CuⅡ在水熱條件下被甲酸還原而得的。固體熒光研究表明,該化合物在空氣中不發(fā)射熒光；而在氮氣中發(fā)射強的綠色熒光,其最大發(fā)射波長為510 nm。有趣的是該化合物的熒光在氧氣和氮氣氛圍中是可逆的,因此該化合物可做為一類潛在的O_2傳感器材料。我們對該聚合物進行了XPS測試,并結(jié)合理論計算提出了能量從Cu到氧氣分子轉(zhuǎn)移的熒光猝滅機理。第四章中我們使用銅、亞鐵鹽與H2ptz配體,得到了3個三核簇結(jié)構(gòu)單元的多孔金屬膦酸配位聚合物Cuptz-5、Feptz-3和Feptz-4。Cuptz-5具有一個6 x 14 A的橢圓形孔道,Feptz-3和Feptz-4為價態(tài)異質(zhì)同構(gòu)體,具有16 A的六邊形孔道。我們對Feptz-3和Feptz-4進行了氣體吸附表征,Feptz-3和Feptz-4的BET比表面積分別為856 m2"g-1和689 m2.g-1,273K下的C0_2吸附量分別為92 cm3·g~(-1)和68 cm3.g~(-1)。而且Feptz-4對苯基環(huán)氧乙烷開環(huán)具有很好的催化效果,在甲醇作親核試劑時,催化產(chǎn)率為96%。第五章中我們總結(jié)了本文中的重要成果。
【學位授予單位】：遼寧大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O641.4

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本文編號：1220349