基于剛性、柔性羧酸和咪唑類配體的金屬有機框架的合成和性能的研究
發(fā)布時間:2018-04-28 18:45
本文選題:金屬有機框架 + 咪唑、羧酸配體 ; 參考:《西華師范大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:金屬-有機框架作為一種新興的無機-有機雜化材料,其結(jié)構(gòu)和性能上的獨特性,使其在許多領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。本文分別基于不同官能團化的咪唑和羧酸配體設(shè)計,合成并表征了兩個系列的MOFs,并對其性能進(jìn)行了探究。1.以具有剛性骨架的蒽官能團化的兩個有機配體9,10-二氫蒽-9,10-橋-α,β-丁二酸和1,5-雙咪唑基蒽為主要配體,在水熱和溶劑熱條件下成功地合成了配合物1-5({Co4(L1)4·11H2O}n(1),{Zn(L1)(0.5L2)(H2O)}n(2),{Co(L1)(L2)·2H2O}(3),{Cu(L1)(0.5L2)·H2O}n。(4),{Ni(L1)(L2)·2H2O}n(5)),并通過P-XRD,元素分析,紅外波譜分析等手段及Diamond、TOPOS40等軟件對其結(jié)構(gòu)表征和確認(rèn)。配合物1展示了優(yōu)美的蝶形結(jié)構(gòu),2是由氫鍵作用形成的三維波狀結(jié)構(gòu),而3得到的是二維的層狀結(jié)構(gòu),配合物4是常見的三維結(jié)構(gòu),通過拓?fù)浞治隹珊喕癁閱喂?jié)點三連接的蜂窩狀網(wǎng)。5中通過堆積作用形成了三維結(jié)構(gòu)。熱穩(wěn)定性測試大部分配合物表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性,均可達(dá)到250℃的分解溫度。氣體吸附實驗發(fā)現(xiàn)2-5對氮氣和氫氣有一定的吸附能力。1-5均展示了良好的熒光性能,與相應(yīng)的配體相比,1展示了明顯的熒光增強行為,將其進(jìn)一步用于9種爆炸性污染物的檢測中,硝基苯可有效淬滅1的熒光,且隨硝基苯濃度的增大,淬滅程度增大,1可作為潛在的熒光檢測性材料。2.基于兩個由烷基、烷基醚鏈修飾的柔性雙咪唑配體(1,4-二咪唑基丁烷(biim-4),2,2’-二咪唑基乙醚(BIE))和三種剛、柔性骨架各異的雙羧酸輔助配體(4,4’-二羧基-二苯甲酮(H2A);1,2-二乙醚基-4,4’-二苯甲酸(H2B))成功構(gòu)筑并表征了六個配位聚合物6-11({Co2(biim-4)2(A)2·H2O}n(6),{Co(biim-4)(B)2·4H2O)}n(7),{Ni2(biim-4)2(A)2·H2O}n(8),{Cd6(biim-4)1.5(L1)6·5H2O}n(9),{Co(BIE)(A)}n(10),{Ni(BIE)(A)}n(11))。配合物6,8,11均為二重穿插的三維結(jié)構(gòu),配合物7通過波形的二維層形成了大的通道,三維結(jié)構(gòu)的9中展示了罕見的六核鎘簇,堆積作用形成了10的三維結(jié)構(gòu)。通過檢測這六個配合物的熱重,固態(tài)紫外,固態(tài)熒光,對氮氣、氫氣的吸附能力,9,10表現(xiàn)出了良好的熱穩(wěn)定性,其分解溫度分別達(dá)到390℃,378℃。7對氮氣有一定的吸附能力,而對H2的吸附能力7,10和9依次降低。配合物6,8相對于相應(yīng)的配體表現(xiàn)出一定的熒光增強性能,而在甲醇、Mg2+和苦味酸分析物中,可觀察到熒光淬滅現(xiàn)象,且隨濃度的增加淬滅程度增加。3.以卟啉環(huán)為基本片段成功設(shè)計并合成了兩類被不同靈活度功能基點綴的卟啉衍生物,并預(yù)以此為主配體用于構(gòu)筑具有潛在應(yīng)用價值的卟啉MOFs,后續(xù)的工作還在進(jìn)行中。
[Abstract]:As a new inorganic organic hybrid material, metal-organic framework has its unique structure and properties, which makes it has potential application value in many fields. Based on the design of imidazole and carboxylic acid ligands with different functional groups, two series of MOFs were synthesized and characterized, and their properties were investigated. 浠ュ叿鏈夊垰鎬ч鏋剁殑钂藉畼鑳藉洟鍖栫殑涓や釜鏈夋満閰嶄綋9,10-浜屾阿钂,
本文編號:1816434
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