發(fā)布時間：2018-04-02 03:23

  本文選題：金屬有機框架材料　切入點：光致變色分子開關(guān)　出處：《東華理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：金屬有機框架化合物作為無機-有機雜化材料,兼具有機組分和無機組分的特征,并且熱穩(wěn)定和化學(xué)穩(wěn)定性能好、合成比較簡單。利用有機配體的多樣性及金屬的配位多樣性進行合理的設(shè)計,能夠?qū)崿F(xiàn)其結(jié)構(gòu)高度的可調(diào)性,甚至還能以多孔MOFs為載體負載功能性有機化合物,得到具有新的理化性質(zhì)的功能化材料。旨在研究拓展金屬有機框架材料作為光響應(yīng)分子開關(guān)特別是光致變色和熒光開關(guān),采用自組裝合成和孔道負載兩種方法設(shè)計制備了8例光響應(yīng)MOFs分子開關(guān)材料。本論文主要包含以下三個內(nèi)容:(1)在溶劑熱條件下,以含雙烯烴的1,4-二[2-(4-吡啶)乙烯基]-苯(1,4-bpeb)有機配體,2-氨基對苯二甲酸(2-NH_2-bdc)輔助配體和金屬離子Zn~Ⅱ,自組裝合成了一例新型光致熒光變色MOFs材料[Zn(COO)(1,4-bpeb)_(0.5)(2-NH_2-bdc)_(0.5)]_n(MOF-1)。該材料呈現(xiàn)兩重穿插的三維CdS網(wǎng)格,并且兩個獨立穿插的網(wǎng)格中,成對的1,4-bpeb配體平行排列,碳碳雙鍵之間的距離滿足在紫外光照下發(fā)生固態(tài)[2+2]環(huán)加成反應(yīng)的條件,產(chǎn)生了單晶到單晶的轉(zhuǎn)換,生成含有四元環(huán)光產(chǎn)物R的一維聚合物[Zn(COO)R_(0.5)(2-NH_2-bdc)_(0.5)]_n(MOF-2),它具有雙節(jié)點的{6~2·8~3·10}{6~5·8}_2拓撲網(wǎng)格。此外,MOF-2在60°C條件下加熱6小時發(fā)生可逆的熱裂解開環(huán)反應(yīng),可再次得到初始材料MOF-1。這一可逆的環(huán)化/開環(huán)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變使該MOFs材料能用作性能優(yōu)良的以光和熱控制的綠/藍雙色熒光開關(guān)。(2)在溶劑熱條件下,以光活性含N二芳基乙烯衍生物(L)有機配體、輔助配體4,4'聯(lián)苯-二甲酸(H_2bpdc)和金屬Zn~Ⅱ,自組裝構(gòu)建了一例五重穿插的三維多孔MOFs材料[Zn(L)(bpdc)·solvents](MOF-3),同時呈現(xiàn)dia拓撲網(wǎng)格,孔隙率約為36.9%,孔尺寸為8.4×10.8?~2。在該材料中,二芳基乙烯配體L在UV/Vis交替照射下,仍然能發(fā)生閉環(huán)與開環(huán)之間的可逆轉(zhuǎn)變,從而使得MOF-3同時具有在淺黃色與深藍色兩者之間切換的光致變色開關(guān)和藍光發(fā)射可逆衰減/恢復(fù)的光致熒光開關(guān)。(3)以多孔MOF[Zn(L)(bpdc)]為載體,使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法分別負載了蒽、菲、芴、芘、鄰菲羅啉及2,2'-聯(lián)吡啶六種生色團有機化合物,構(gòu)建了六種MOF與生色團復(fù)合物,即MOF@Chromophore材料:MOF@蒽、MOF@菲、MOF@芴、MOF@芘、MOF@鄰菲羅啉和MOF@2,2'-聯(lián)吡啶。MOF@Chromophore系列材料由于其保持了二芳基乙烯衍生物L(fēng)配體在紫外光和可見光照射下,發(fā)生閉環(huán)和開環(huán)反應(yīng)的特性,從而導(dǎo)致MOF@Chromophore系列材料不僅具有光致變色性能(淺黃/深藍色)還具有光致熒光開關(guān)的性能。
[Abstract]:As inorganic and organic hybrid materials, organometallic framework compounds have the characteristics of both organic and inorganic components, and have good thermal and chemical stability. The synthesis is relatively simple. Using the diversity of organic ligands and metal coordination diversity to design reasonably, it can achieve its highly adjustable structure, and even can load functional organic compounds with porous MOFs as the carrier. Functional materials with new physical and chemical properties were obtained. The purpose of this study was to develop metal-organic frame materials as photo-responsive molecular switches, especially photochromic and fluorescent switches. Eight optically responsive MOFs molecular switching materials were designed and fabricated by two methods of self-assembly synthesis and pore loading. An organic ligand containing diolefin, 1H 4- bis [2-o 4-pyridine] -benzene-1-bpeb), was used to assist ligands and metal ions Zn ~ 鈪，

本文編號：1698580