本文關(guān)鍵詞： 配位聚合物 紫精 光致變色 電致變色 熒光　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：早期的MOFs研究主要集中在其結(jié)構(gòu)的合成,近年來其性能的研究越來越受到重視。而在材料的合成方面,也從新結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合成轉(zhuǎn)向以功能為導(dǎo)向的合成。眾所周知,紫精有很好的光致/電致變色的性質(zhì)、很強(qiáng)的電子接受能力以及很好的氧化還原活性,如果將其作為構(gòu)筑模塊直接納入到聚合物框架中,將會(huì)合成得到許多物理性能和化學(xué)性能更加優(yōu)異的固態(tài)材料。目前為止,科研工作者已經(jīng)設(shè)計(jì)合成了許多變色材料,但是對于無機(jī)-有機(jī)雜化變色材料的研究仍然不足。基于此,本論文設(shè)計(jì)合成了兩個(gè)紫精功能化的有機(jī)配體,我們將其與不同的金屬離子通過配位鍵構(gòu)筑得到了一系列結(jié)構(gòu)新穎的配合物,通過相應(yīng)的外部條件的刺激對其變色性質(zhì)及發(fā)光性質(zhì)進(jìn)行了研究。本論文我們主要圍繞以下兩部分內(nèi)容進(jìn)行研究:一、我們設(shè)計(jì)合成得到了一個(gè)紫精功能化的間苯二甲酸柔性配體1,1′-二(3,5-二羧基芐基)-4,4′-聯(lián)吡啶二氯化鹽(H_4L_1Cl_2)。利用該柔性配體,分別與金屬鋅離子、鎘離子和銪離子自組裝得到了三個(gè)結(jié)構(gòu)不同的配位聚合物[Zn_2(L_1)(Cl)_2]n(1),[Cd_3(L_1)(Cl)_6(MeOH)_2]n(2),[Eu_2(L_1)(NO_3)_4(HOCH_2CH_2OH)_2]n(3)。并對配合物2和3的光致變色性質(zhì)作了深入的研究,配合物2和3都具有明顯的光致變色現(xiàn)象。在外界光的刺激下,電子從供電子基團(tuán)轉(zhuǎn)移至缺電子的紫精單元產(chǎn)生紫精自由基,同時(shí)晶體顏色由原來的微黃色變?yōu)樗{(lán)色,熱處理之后,晶體顏色便可以褪去。除此之外,由于稀土離子具有很強(qiáng)的特征發(fā)射,配合物3發(fā)射Eu3+的特征熒光,并且其熒光強(qiáng)度隨著光照時(shí)間的增加而降低,而熱處理之后,其熒光強(qiáng)度又可以恢復(fù),因此配合物3是一個(gè)具有光致變色和光調(diào)節(jié)的熒光開關(guān)性質(zhì)的雙功能材料。二、一個(gè)紫精功能化的氨基酸配體1-(4-L-苯丙氨酸基)-4,4′-聯(lián)吡啶氯化鹽(H_2L_2Cl)被合成。我們通過溫度調(diào)控,將其與不同陰離子的鎘鹽合成得到了四個(gè)結(jié)構(gòu)不同的配位化合物{[Cd_3(L_2)_6(H_2O)_6]×11NO_3×14H_2O}n(4),{[Cd(L_2)(NO_3)(H_2O)]×NO_3×2H_2O}n(5){[Cd_8(L_2)_8(ClO_4)_8(H_2O)_(12)]×ClO_4×2Cl×27H_2O}n(6),{[Cd_(15)(L_2)_4(Cl)_(32)(H_2O)_7]×4H_2O}n(7)。盡管羧酸基團(tuán)和聯(lián)吡啶基團(tuán)已經(jīng)建立起了有效的電子轉(zhuǎn)移途徑,由于陰離子的引入誘導(dǎo)了結(jié)構(gòu)的改變并且和接受電子基團(tuán)之間形成了不同的電荷轉(zhuǎn)移途徑,致使它們表現(xiàn)了出了多種變色效果。我們利用粉末X-射線衍射、固體紫外可見吸收光譜、電子自旋共振譜等對這四種化合物的光致變色機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的分析和表征。比較有趣的是,配合物7不僅具有光致變色的現(xiàn)象,同時(shí)具有電致變色的性質(zhì),它顯示出快速的可逆的電致變色行為,通過在-0.8 V和0 V之間改變電壓實(shí)現(xiàn)了材料在無色和紫色之間進(jìn)行切換的開關(guān)行為。據(jù)我們所知,既具有光致變色又具有電致變色的MOFs材料仍然很少。
[Abstract]:MOFs's early research focused on the synthesis of the structure in recent years, the study of its performance has attracted more and more attention. In the synthesis of functional materials, from the design and synthesis of new structures to synthesis of functionally oriented. As everyone knows, viologen has good photochromic / electrochromic properties of electrical, electronic acceptance strong ability and excellent oxidation reduction activity, if it as building blocks directly into the polymer framework, will synthesize many properties of physical and chemical performance of more excellent solid materials. Now, researchers have designed many electrochromic materials were synthesized, but the study of inorganic organic hybrid materials are still changing insufficient. Based on this, the organic ligand two viologen functionalized designed and synthesized in this paper, we combine it with different metal ions by coordination bonds to build a series of Gou Xinying. 鐨勯厤鍚堢墿,閫氳繃鐩稿簲鐨勫閮ㄦ潯浠剁殑鍒烘縺瀵瑰叾鍙樿壊鎬ц川鍙?qiáng)鍙戝厜妫?

本文編號：1446180