新型三維金屬有機(jī)框架材料的制備、結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-07 19:13
金屬有機(jī)框架(簡(jiǎn)稱MOFs)作為一類新型多孔材料,基于其新穎的結(jié)構(gòu)和潛在的性質(zhì)吸引了科學(xué)家們的眼球,例如其特有的性質(zhì)(結(jié)構(gòu)組分可控、孔隙率高和比表面積大等等)已在諸多方面顯示出獨(dú)特的性能,已成為目前新材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。在本文中,通過(guò)常見(jiàn)的溶劑熱合成法設(shè)計(jì)合成了五例MOFs,并進(jìn)一步利用X-射線單晶衍射,PXRD,紅外,元素分析,熱重,熒光分析儀、紫外光譜儀、常壓吸附等一系列測(cè)試手段表征分析了五例MOFs的晶體結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,并重點(diǎn)探究了其在熒光調(diào)控,放射性碘捕獲,和氣體選擇性吸附分離等三個(gè)方面展現(xiàn)出獨(dú)特的性能,主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:1、利用剛性吡啶-羧酸配體 5-(pyridin-4-y1)isophthalic acid(簡(jiǎn)稱 H2pia)與Pb2+在三種不同的溶劑中構(gòu)筑了三例Pb-MOFs,[Pb2(pia)2(DMA)]·DMA(1),[Pb2(pia)2(DMF)]·1.5DMF(2),[Pb2(pia)2(DMF)]·NEt3(3),通過(guò)晶體結(jié)構(gòu)解析發(fā)現(xiàn)化合物1-3是同構(gòu)的,且具有相同的柱鏈框架和被雙層配體連續(xù)包圍的一維方形孔道,但是僅僅由于微小的結(jié)構(gòu)差異(...
【文章來(lái)源】:陜西科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2金屬有機(jī)框架材料的功能應(yīng)用[46]??Figure?1-2?Graphic?illustration?of?pore?and?function?engineering?to?develop??
。??美國(guó)UCLA的Omar?M.Yaghi、日本京都大學(xué)的S.?kitagawa以及日本東京大學(xué)的M.??fujita等科學(xué)家,在MOFs的起源和發(fā)展進(jìn)程中做了許多的工作,提出了很多具有開創(chuàng)性??的設(shè)想,在配位化學(xué)領(lǐng)域開辟了一片新的天地,現(xiàn)如今,國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的科研團(tuán)隊(duì)對(duì)??MOFs材料的研究表現(xiàn)出極大的興趣,通過(guò)SciFinder統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,自1999年??至2019年以“金屬-有機(jī)框架(MOF或者MOFs)”為關(guān)鍵詞所發(fā)表和引用的文章數(shù)量逐年??呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)【52],如圖1-3所示,MOFs材料己經(jīng)成為配位化學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。??8000-??[〇|||?6000」??毅i?園園??w?Hi??以?4000-??—udllill??2001?2004?2007?2010?2013?2016?2019??年份??圖1-3以“MOForMOFs”為關(guān)鍵詞的文獻(xiàn)檢索結(jié)果(數(shù)據(jù)來(lái)源:SciFinder數(shù)據(jù)庫(kù))[:<2】??Figure?1-3?Literature?search?results?with?"MOF?or?MOFs"?as?keywords?(Source:?SciFinder?Database)?[52]??1.1.2金屬-有機(jī)框架材料的合成方法??通過(guò)上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果我們可以看到,金屬-有機(jī)框架材料(MOFs)近些年的發(fā)展一直??呈上升態(tài)勢(shì),意味著越來(lái)越多的團(tuán)隊(duì)開始致力于MOFs的研宄,從合成新穎的結(jié)構(gòu)出發(fā)??3??
?新型三維金屬有機(jī)框架材料的制備、結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)研究???二極管(White-light-emitting-di〇de,WLED)映入公眾的視野,因其發(fā)光效率高、顯色指數(shù)大、??熒光量子產(chǎn)率高、環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)己逐漸備受科學(xué)界的重點(diǎn)關(guān)注,MOFs由于其孔道結(jié)??構(gòu)規(guī)則并且可方便進(jìn)行調(diào)控,一躍成為優(yōu)良的新型熒光材料[54_6Q],同時(shí)利用其孔道比較??大以及其中含有的特殊位點(diǎn)也可以裝載或者結(jié)合多種發(fā)光客體分子/離子,為材料熒光性??能的產(chǎn)生提供多種可能性。如圖1-4所示,在365?nm紫外燈的激發(fā)下,晶體粉末在不同??有機(jī)溶劑中呈現(xiàn)出不同的顏色。??mwi??圖1-4紫外燈在365?nm激發(fā)后懸浮在每種VOC液體中的Zn2(l,4-bdc)2(dpNDI)晶體粉末的發(fā)光圖??Figure?1-4?The?resulting?luminescence?of?crystal?powders?of?Zn2(i,4-bdc)2(dpNDI)?suspended?in?each?VOC??liquid?after?excitation?365?nm?using?at?commercial?ultraviolet?lamp??MOFs是有機(jī)配體與金屬離子或者金屬簇核通過(guò)自組裝而形成具有多孔結(jié)構(gòu)的特殊??晶態(tài)框架材料。對(duì)于定向合成熒光材料來(lái)說(shuō),有機(jī)配體的選取有一定的原則,其中可以??作為熒光的來(lái)源之一共軛配體依靠潛在的熒光性能成為MOFs的主要連接體另外,??稀土金屬離子由于具有復(fù)雜的電子結(jié)構(gòu)在一定激發(fā)波長(zhǎng)下會(huì)發(fā)射出尖銳且強(qiáng)烈的熒光而??經(jīng)常被用于熒光材料的構(gòu)筑。熒光材料廣泛應(yīng)用于熒光傳感、離子或者小分子識(shí)別以及??白光調(diào)控,本章節(jié)我們
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]功能MOFs材料的研究進(jìn)展[J]. 郝召民,杜利利,王中英,陳照,婁蕭峰. 化學(xué)研究. 2016(02)
[2]核事故時(shí)放射性碘污染及穩(wěn)定性碘化物應(yīng)用[J]. 查永如,鄒劍明. 職業(yè)醫(yī)學(xué). 1999(02)
本文編號(hào):3217146
【文章來(lái)源】:陜西科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2金屬有機(jī)框架材料的功能應(yīng)用[46]??Figure?1-2?Graphic?illustration?of?pore?and?function?engineering?to?develop??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]功能MOFs材料的研究進(jìn)展[J]. 郝召民,杜利利,王中英,陳照,婁蕭峰. 化學(xué)研究. 2016(02)
[2]核事故時(shí)放射性碘污染及穩(wěn)定性碘化物應(yīng)用[J]. 查永如,鄒劍明. 職業(yè)醫(yī)學(xué). 1999(02)
本文編號(hào):3217146
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