金屬-有機(jī)框架（Metal-Organic Framework,MOF）是由有機(jī)配體橋連無機(jī)金屬離子或金屬簇通過配位鍵形成的新型多孔晶態(tài)固體材料,金屬-有機(jī)框架材料具有孔隙率高、比表面積大、化學(xué)結(jié)構(gòu)和孔尺寸可以控制等優(yōu)點(diǎn)。配體的配位模式多樣性和配體上功能基團(tuán)的可修飾性,使MOF材料的結(jié)構(gòu)和功能也非常多樣化,這些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)使金屬-有機(jī)框架材料備受關(guān)注,它在氣體吸附與分離、質(zhì)子導(dǎo)電、熒光傳感、藥物傳遞和催化等諸多領(lǐng)域表現(xiàn)出了重要的應(yīng)用價(jià)值。為了得到性能良好的質(zhì)子導(dǎo)電金屬-有機(jī)框架材料,本文合成了一種既含有磺酸基又含有羧酸基的雙功能配體—5,7-二磺酸基-1,4-萘二甲酸,并用5,7-二磺酸基-1,4-萘二甲酸配體構(gòu)建了稀土金屬-有機(jī)框架和鎘-有機(jī)框架配合物,研究了它們的質(zhì)子導(dǎo)電性能和發(fā)光性能,并探討了它們的構(gòu)效關(guān)系。本論文合成了5,7-二磺酸基-1,4-萘二甲酸配體,并以它為配體合成了以下8個(gè)金屬-有機(jī)框架:（1）{[La₃（μ₂-OH）（DSNPDC）₂（H₂O）₁₀]·4H

【文章來源】：江西師范大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

-1配合物的配位環(huán)境圖(a)、六元環(huán)(Gd3(NIPA)3)結(jié)構(gòu)(b)

碩士畢業(yè)論文6轉(zhuǎn)化方法，獲得了含有高度親水性磺酸基團(tuán)的化合物2和3，并且改變了堆積模式形成了有助于調(diào)控其質(zhì)子傳導(dǎo)性能的新的構(gòu)象。在對(duì)比化合物2與化合物3的合成原料與化合物結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)，在合成化合物2時(shí)加入了H2C2O4，但在化合物2的結(jié)構(gòu)中沒有H2C2O4，當(dāng)不添加H2C2O4或添加其它酸（例如H2SO4，HCl和HNO3）的情況下，都不能得到化合物2，這表明H2C2O4可以發(fā)揮作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑的作用。圖1-3-2化合物1-3的配位環(huán)境圖(a、c和e)和二維超分子堆積結(jié)構(gòu)圖(c、d和f)[24]文章研究了三種配合物的質(zhì)子電導(dǎo)率，并討論了其與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。對(duì)比化合物1和2發(fā)現(xiàn)，它們的質(zhì)子電導(dǎo)率隨著未配位磺酸基數(shù)目的增多而增大。在化合物1中，磺酸基中的一個(gè)氧原子與Cu2+配位，而另一個(gè)磺酸基未配位，這減少了質(zhì)子跳躍位點(diǎn)的數(shù)目，化合物2中的磺酸基團(tuán)都沒有參與配位，從而導(dǎo)致化合物1的質(zhì)子導(dǎo)電率低于化合物2。盡管化合物3中的一個(gè)磺酸基團(tuán)與Cu2+配位，但引入的氯離子與Cu2+進(jìn)行了配位，當(dāng)有水分子存在時(shí)，可以形成水合氯離子，磺酸基團(tuán)與相鄰的水合氯離

碩士畢業(yè)論文8有高效的中溫段的質(zhì)子傳導(dǎo)效率，在低溫高濕和高溫?zé)o濕條件下都具有較高質(zhì)子傳導(dǎo)效率：在90℃和95%相對(duì)濕度的條件下σ=1.21×102Scm1，Ea=0.26eV；在180℃和無濕度條件下σ=1.45×103Scm1，Ea=0.3eV。圖1-3-3化合物ZrP的質(zhì)子傳遞途徑和導(dǎo)電機(jī)制[56]文章通過進(jìn)一步的理論計(jì)算、變溫固態(tài)核磁、粉末中子衍射等一系列綜合表征測(cè)試手段對(duì)化合物ZrP中的質(zhì)子傳遞的路徑和機(jī)制進(jìn)行了闡釋，在ZrP結(jié)構(gòu)中，有序的NH4+離子原位形成并充當(dāng)質(zhì)子載體。陽離子和陰離子框架之間的強(qiáng)靜電相互作用使質(zhì)子載體具有更好的穩(wěn)定性，這些NH4+離子位于合適的位置，與含有質(zhì)子結(jié)合位點(diǎn)的磷酸進(jìn)行質(zhì)子傳遞，提供了一種獨(dú)特的一維質(zhì)子傳遞途徑。這種質(zhì)子傳遞網(wǎng)絡(luò)具有顯著的高達(dá)200℃的熱穩(wěn)定性，更重要的是，ZrP質(zhì)子傳導(dǎo)材料不僅實(shí)現(xiàn)了在低溫高濕和高溫?zé)o濕條件下都具有較高質(zhì)子傳導(dǎo)速率，并且可以應(yīng)用到實(shí)際的H2/O2和直接甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中(180℃H2/O2測(cè)試條件下電池的電功率密度可達(dá)到12mWcm2)。這是首次將晶體材料同時(shí)用于H2/O2和直接


本文編號(hào)：3102236