本文關(guān)鍵詞：以2，2’-聯(lián)吡啶-5，5’-二羧酸構(gòu)筑的金屬有機骨架化合物的合成、結(jié)構(gòu)及修飾研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：MOFs材料具有迷人的結(jié)構(gòu)，可調(diào)變的孔道結(jié)構(gòu)，在氣體吸附、手性拆分、磁性、熒光、催化等方面有很好的應(yīng)用前景。在近二十年的時間里大量結(jié)構(gòu)新穎、性能突出的MOFs新材料被合成出來。Yaghi等在儲氫材料的發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)給予MOFs研究者極大的鼓勵。隨著研究的深入，科學(xué)家在關(guān)注新結(jié)構(gòu)研究的同時，更加注重MOFs材料性質(zhì)的研究。近幾年，應(yīng)用后合成方法來修飾和功能化金屬有機骨架化合物成為無機化學(xué)領(lǐng)域的新興熱點。后合成方法主要是利用后來的反應(yīng)將外部基團“嫁接”入“母體”MOF材料之中，從而改善MOFs材料的孔道結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)。在后合成研究領(lǐng)域中很重要的一項應(yīng)用是將具有功能性的基團嫁接到MOFs材料之中，從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)既穩(wěn)定功能性質(zhì)又突出MOFs新材料的制備，或者，在具有單一性質(zhì)的MOFs材料中使用后合成方法導(dǎo)入其他功能性的基團，修飾得到具有多功能的MOFs材料。通過后合成的方法對MOFs材料進行合理的修飾在制備新型功能材料具有重要的應(yīng)用價值。 本課題應(yīng)用晶體工程學(xué)原理，采用水熱合成的方法，用2,2’-聯(lián)吡啶-5,5’-二羧酸做為配體和不同的金屬離子合成得到了9個不同結(jié)構(gòu)的MOFs材料。并且對化合物9進行后合成修飾，通過后合成反應(yīng)，化合物的熒光性質(zhì)得到了很大的改變。 本文共得到了九個化合物Cu_4(Hbpydc)_4Cl_4·2H_2O(1)，Zn(bpydc)_2·2H_2O(2)，Ni(bpydc)_2·2H_2O(3)，Co(bpydc)_2·2H_2O(4)，Mg(bpydc)_2·2H_2O(5)，Zn(bpydc)(DMSO)(6)，Cd(bpydc)·H_2O(7)，Pr2(bpydc)3·4H_2O(8)， In(bpydc)_2(9).化合物1是一個零維四核銅簇，每個分子中含有四個銅原子，，兩核銅之間存在著弱的鐵磁作用，兩核銅片段之間是反鐵磁作用，整體上化合物1表現(xiàn)出反鐵磁的性質(zhì)�；衔�2-5是四個同構(gòu)的二維層狀化合物�；衔�6-8的結(jié)構(gòu)是三維的，化合物6中的所有的H_2bpydc配體的聯(lián)吡啶位置都對應(yīng)螯合一個Zn原子，化合物6的結(jié)構(gòu)中去除掉溶劑分子的DMSO后，有一個方形的孔道�；衔�7中的H_2bpydc只有部分聯(lián)吡啶位置螯合Cd原子，化合物7的三維結(jié)構(gòu)中存在一個三維的圓形孔道�；衔�8結(jié)構(gòu)非常致密，沒有形成孔道�；衔�9是一個四重互穿的金剛石的拓撲結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中聯(lián)吡啶位置上的N原子未參與配位�；衔�9具有很好的熱穩(wěn)定性，是一個理想的后合成“母體材料”�；衔�9室溫條件在紫外燈照射下發(fā)出綠光。 本文采用后合成的方法將發(fā)紅光的稀土離子Eu(Ⅲ)引入到發(fā)綠光的“母體材料”化合物9中，得到三個不同摻雜比例的化合物9a，9b，9c，其中，化合物9a和9b在不同波長的紫外燈照射下具有發(fā)光顏色不同的現(xiàn)象。隨后，通過X射線粉末衍射、X射線電子能譜、紅外光譜和拉曼光譜等證明Eu(Ⅲ)原子的存在模式；并通過對熒光光譜，熒光壽命和量子產(chǎn)率的分析對發(fā)光的現(xiàn)象作出解釋：通過后合成得到的化合物中存在著不同的發(fā)光中心，通過調(diào)變發(fā)光中心的數(shù)量比例可以調(diào)變發(fā)光顏色。
【關(guān)鍵詞】：2 2’-聯(lián)吡啶-5 5’-二羧酸 MOFs 合成 結(jié)構(gòu) 修飾
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：O641
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-32
• 1.1 金屬有機骨架化合物簡介10-14
• 1.1.1 金屬有機骨架化合物的結(jié)構(gòu)要素10-11
• 1.1.2 金屬有機骨架化合物的設(shè)計11-14
• 1.2 金屬有機骨架化合物的性質(zhì)及應(yīng)用14-23
• 1.2.1 氣體儲存14-16
• 1.2.2 選擇性分離16-18
• 1.2.3 催化性能18-19
• 1.2.4 磁性19-20
• 1.2.5 發(fā)光性質(zhì)20-23
• 1.3 金屬有機骨架化合物的后修飾23-27
• 1.3.1 后合成方法簡介23-25
• 1.3.2 后合成反應(yīng)的分類25-27
• 1.4 本課題的選題目的、意義及主要結(jié)果27-28
• 1.4.1 本課題的選題目的和意義27
• 1.4.2 本課題取得的主要結(jié)果27-28
• 1.5 本課題所使用的表征方法28-29
• 參考文獻29-32
• 第二章 以 2,2’-聯(lián)吡啶-5,5’-二羧酸構(gòu)筑的MOFs材料的合成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究32-50
• 2.1 引言32-33
• 2.2 零維化合物Cu_4(Hbpydc)_4Cl_4·2H_2O（1）的合成與性質(zhì)表征33-38
• 2.2.1 化合物 1 的合成33
• 2.2.2 化合物 1 的單晶結(jié)構(gòu)33-36
• 2.2.3 化合物 1 的粉末XRD譜圖36
• 2.2.4 化合物 1 的紅外光譜36-37
• 2.2.5 化合物 1 的磁性37-38
• 2.3 二維層狀化合物 2-5 的合成與結(jié)構(gòu)38-42
• 2.3.1 二維層狀化合物 2-5 的合成38-39
• 2.3.2 化合物 2-5 的晶體結(jié)構(gòu)39-42
• 2.4 三維結(jié)構(gòu)的化合物 6-8 的合成與結(jié)構(gòu)42-47
• 2.4.1 化合物 6-8 的合成42-43
• 2.4.2 化合物 6-8 的單晶結(jié)構(gòu)43-47
• 2.5 本章小結(jié)47-49
• 參考文獻49-50
• 第三章 MOFs材料的修飾研究50-66
• 3.1 引言50-51
• 3.2 母體材料In(bpydc)_2（9）的合成與結(jié)構(gòu)51-54
• 3.2.1 化合物 9 的合成51
• 3.2.2 化合物 9 的單晶結(jié)構(gòu)51-53
• 3.2.3 化合物 9 的的粉末衍射表征53
• 3.2.4 化合物 9 的熱重分析53-54
• 3.3 后合成實驗及表征54-64
• 3.3.1 實驗部分54
• 3.3.2 粉末XRD54-55
• 3.3.3 XPS光電子能譜和ICP等離子體光譜分析55
• 3.3.4 遠紅外光譜（Far IR）和紅外光譜（IR）55-56
• 3.3.5 拉曼光譜分析56-58
• 3.3.6 化合物的熱重分析58
• 3.3.7 化合物的熒光表征58-64
• 3.4 本章小結(jié)64-65
• 參考文獻65-66
• 第四章 結(jié)論與展望66-68
• 致謝68-69
• 作者簡歷69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文69

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本文編號：252576