發(fā)布時間：2018-04-23 03:25

  本文選題：對二甲苯二膦酸 + 離子熱合成��； 參考：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：金屬有機(jī)膦酸配位聚合物作為一類重要的有機(jī)—無機(jī)雜化材料,在氣體吸附分離、離子交換、催化、質(zhì)子導(dǎo)體等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。與含羧基、含氮基配體相比,有機(jī)膦配體在與金屬離子結(jié)合時可以提供更多結(jié)合位點(diǎn),而且P-C鍵具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,因而設(shè)計合成具有新型結(jié)構(gòu)的金屬膦酸鹽材料具有重要的意義。到目前為止,大部分的金屬膦酸鹽材料都是在水熱/溶劑熱條件下合成的。離子熱合成法,利用離子液體或低共熔混合物作為溶劑和模板劑,在制備新型無機(jī)多孔材料方面顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢。低共熔混合物通常由季銨鹽和氫鍵供體形成,其結(jié)構(gòu)和種類更加豐富、價格低廉,其種類的豐富性以及溶劑性質(zhì)可調(diào)控性為新型金屬膦酸鹽材料的合成提供了廣闊的選擇空間。本論文選擇了兩類低共熔混合物(草酸/季銨鹽和尿素/季銨鹽)作為反應(yīng)的介質(zhì)和潛在的模板劑,對二甲苯二膦酸(H4xbp)作為有機(jī)配體與金屬Zn/Cu進(jìn)行配位自組裝,系統(tǒng)的研究了這兩類低共熔混合物中金屬膦酸鹽配位聚合物的合成規(guī)律及特點(diǎn)。通過調(diào)變體系的物化性質(zhì)和優(yōu)化合成條件得到了7種新型的金屬雙膦酸鹽化合物,通過單晶數(shù)據(jù)對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解析,并利用粉末XRD、CHN元素分析、IR、TG-DSC、SEM等多種手段對其物化性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的表征,主要研究內(nèi)容和結(jié)論包括以下幾個方面:1.在草酸/四甲基氯化銨低共熔體系中,系統(tǒng)地研究了添加少量的水和NaOH對反應(yīng)結(jié)果的影響,并合成了四種新型三維結(jié)構(gòu)的二膦酸鋅配位聚合物:Zn_2(xbp)(I),Zn_2(H_2O)_2(xbp)(II),Na2Zn3(H_2O)_2(xbp)_2(III),NaZn(H_2xbp)0.5(xbp)0.5·1.5H_2O(IV)。通過單晶衍射數(shù)據(jù)對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解析,四種化合物整體上具有類似性,均是有機(jī)配體柱撐的三維骨架結(jié)構(gòu)。其中,化合物III和IV是通過向體系中引入Na+形成的,鈉離子分別以NaO4四面體或NaO5六面體的形式存在于無機(jī)層中。此外,系統(tǒng)的研究了化合物IV到化合物II的相轉(zhuǎn)變行為,通過XRD、SEM及ICP元素分析等手段揭示了其相轉(zhuǎn)變機(jī)理,化合物IV經(jīng)歷了鍵的斷裂,Na+離子解離,Zn_2+離子與配體再組裝的過程。2.在草酸/氯化膽堿低共熔體系中,對二甲苯二膦酸四乙酯和二價銅離子反應(yīng)得到兩種二膦酸銅配位聚合物:Cu_2(H_2O)_2(xbp)(V)和化合物VI,其中化合物V和文獻(xiàn)中報道的化合物具有類似的骨架結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)體系中季銨鹽的結(jié)構(gòu)導(dǎo)向作用沒有發(fā)揮出來。3.在尿素/質(zhì)子化的有機(jī)胺體系中,對二甲苯二膦酸四乙酯和二價鋅離子反應(yīng)得到兩種新型的有機(jī)膦酸鋅材料:未知相化合物VII和化合物(CH_3NH_3)_4Zn_2(xbp)_2·H_2O(VIII)�；衔颲II由于單晶尺寸太小,結(jié)構(gòu)待解,但CHN元素分析、FT-IR、TG-DSC實驗結(jié)果表明該化合物是以尿素原位熱分解的無機(jī)銨根(NH4+)作為模板劑合成的膦酸鋅鹽材料�；衔�(CH_3NH_3)_4Zn_2(xbp)_2·H_2O(VIII)為新型三維開放骨架結(jié)構(gòu),膦酸基團(tuán)具有類羧酸配體的配位特征,甲胺起模板作用并起到平衡骨架電荷的作用。
[Abstract]:The metal organophosphonic acid coordination polymer is a kind of important organic - inorganic hybrid material , which has potential application value in the fields of gas adsorption separation , ion exchange , catalysis , proton conductor and so on . The compound ( CH _ 3NH _ 3 ) _ 4Zn _ 2 ( xbp ) _ 2 路 H _ 2O ( VIII ) is a novel three - dimensional open framework structure . The compound ( CH _ 3NH _ 3 ) _ 4Zn _ 2 ( xbp ) _ 2 路 H _ 2O ( VIII ) is a novel three - dimensional open framework structure . The compound ( CH _ 3NH _ 3 ) _ 4Zn _ 2 ( xbp ) _ 2 路 H _ 2O ( VIII ) is a novel three - dimensional open framework structure .

【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O641.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 劉亞錄;朱運(yùn)培;李敏;袁忠勇;;介孔金屬膦酸鹽雜化材料研究進(jìn)展[J];化學(xué)學(xué)報;2014年05期

，

本文編號：1790243