發(fā)布時間：2018-12-31 09:48

【摘要】：金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)作為一類迷人的多孔晶態(tài)材料,由于結(jié)構(gòu)和功能具有可調(diào)控性,成為化學(xué)和材料化學(xué)領(lǐng)域研究的一個熱點(diǎn)。它們具有特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),比如比表面積大,孔隙率高,孔尺寸可調(diào)等等,使其表現(xiàn)出多種多樣潛在的應(yīng)用,如在氣體存儲和分離、傳感、催化、藥物輸送等方面。當(dāng)前,合成MOFs材料的中心金屬離子主要為過渡金屬離子和稀土金屬離子,有機(jī)配體一般為羧酸配體和氮唑配體。本文中選用1,3,5-三(4-羧基苯基)苯(H3BTB)和稀土金屬離子合成一種MOFs材料,另外,選用5-羧酸苯并三氮唑(H_2btca)與過渡金屬離子合成一種MOFs材料,并對他們的性質(zhì)進(jìn)行了研究。本論文共分四部分:第一章引言部分為MOFs材料的簡介,重點(diǎn)介紹MOFs材料在催化、熒光、磁性方面的研究應(yīng)用以及本論文選題意義和目前的研究狀況。第二章描述了利用有機(jī)配體1,3,5-三(4-羧基苯基)苯(H3BTB)和金屬鹽硝酸釔,在溶劑熱條件下,合成了一種具有18連接網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和gea拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的MOFs材料,(DMA)_2[Y_9(μ_3-OH)_8(μ_2-OH)_3(BTB)_6]n·(solv)x(1),1,3,5-三(4-羧基苯基)苯具有共軛π體系,自身具有良好的熒光性質(zhì),而由這類配體構(gòu)筑的MOFs材料通常也有好的熒光性能,因此,研究其熒光性能。第三章描述了利用有機(jī)配體5-羧酸苯并三氮唑(H_2btca)和金屬鹽乙酸錳,在溶劑熱條件下,合成了一個迷人的含有四方形孔洞的MOFs材料:Mn6(btca)4(μ3-OH)2·(EtOH)2·4H_2O(2);接著在相同條件下,又引入第二種配體4,4′-聯(lián)吡啶(4,4′-bpy),合成另一個迷人的含有四方形孔洞的MOFs材料Mn_6(btca)_4(μ3-OH)_2·(EtOH)_2·bpy·DMF(3)。由于Mn-MOF(2)和Mn-MOF(3)具有開放的活性位點(diǎn),用作Lewis酸催化劑催化Cyanosilylation reaction,來研究其催化性能,Mn-MOF(3)催化苯甲醛和三甲基氰硅烷的Cyanosilylation reaction,其轉(zhuǎn)化率低于Mn-MOF(2),由于其孔道內(nèi)含有客體分子,影響反應(yīng)底物進(jìn)入孔道,只能在Mn-MOF(3)的表面反應(yīng)。同時也對Mn-MOF(2)的磁性做了研究。第四章對本論文中的三種MOFs材料的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié),為今后合成具有多功能MOFs材料提供了新的策略。
[Abstract]:As a kind of attractive porous crystalline material, metal-organic skeleton material (MOFs) has become a hotspot in the field of chemistry and material chemistry because of its controllable structure and function. They have special structural characteristics, such as large specific surface area, high porosity, adjustable pore size and so on, which make them show a variety of potential applications, such as gas storage and separation, sensing, catalysis, drug transportation and so on. At present, transition metal ions and rare earth metal ions are the main metal ions in the synthesis of MOFs, while the organic ligands are usually carboxylic acid ligands and azazole ligands. In this paper, a kind of MOFs material was synthesized by using 1 ~ (3) C ~ (3 +) -tris (4-carboxyphenyl) benzene (H3BTB) and rare earth metal ions. In addition, a kind of MOFs material was synthesized by using 5-carboxylic acid benzo triazole (H_2btca) and transition metal ions. Their properties are also studied. This paper is divided into four parts: the first chapter is the introduction of MOFs materials, focusing on the catalytic, fluorescent and magnetic applications of MOFs materials, as well as the significance of this paper and the current research situation. In chapter 2, we describe the synthesis of a kind of MOFs material with 18-connected network structure and gea topology under solvothermal conditions using organic ligands 1 ~ (3) O _ (3) -tris (4-carboxyphenyl) benzene (H3BTB) and metal salt yttrium nitrate. (DMA) _ 2 [Ys _ 9 (渭 _ 3-OH) _ 8 (渭 _ 2-OH) _ 3 (BTB) _ 6] n (solv) x (_ 1), 1C _ 3N _ 5- tris (4-carboxyl phenyl) benzene has conjugated 蟺 system and has good fluorescence properties. The MOFs materials constructed by this kind of ligands usually have good fluorescence properties, therefore, their fluorescence properties are studied. Chapter 3 describes the use of organic ligand 5-carboxylic acid benzotriazole (H_2btca) and metal salt manganese acetate under solvothermal conditions. A fascinating MOFs material containing square holes was synthesized: Mn6 (btca) _ 4 (渭 3-OH) _ 2 (EtOH) _ 2 4H_2O (2); Then, under the same conditions, a second ligand, 4zapyridine (4PY), was introduced. Another fascinating MOFs material, Mn_6 (btca) _ 4 (渭 3-OH) _ 2 (EtOH) _ 2 bpy DMF (_ 3, was synthesized. Because Mn-MOF (2) and Mn-MOF (3) have open active sites, they can be used as Lewis acid catalyst to study the catalytic activity of Cyanosilylation reaction,. Mn-MOF (3) catalyzes the Cyanosilylation reaction, of benzaldehyde and trimethylcyanosilane. The conversion rate of Mn-MOF (2) is lower than that of Mn-MOF (2). Due to the presence of guest molecules in the pore channel, the reaction substrate can only react on the surface of Mn-MOF (3) because of its influence on the entry of the substrate into the pore channel. The magnetic properties of Mn-MOF (2) were also studied. In chapter 4, the application of three kinds of MOFs materials in this thesis is summarized, which provides a new strategy for the synthesis of multifunctional MOFs materials in the future.
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O641.4

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