新型配位聚合物及其复合材料的组装、结构、传感及磁性质研究

发布时间：2023-10-02 07:50

　　基于配位聚合物(CPs)材料制备的新型传感器具有选择性好、灵敏度高的优点,且操作简便、快捷、成本低,因此被广泛关注。目前,此类传感器主要用于荧光传感和电化学传感领域。另外,多核过渡金属簇CPs的研究对于探寻先进磁性材料、理解分子结构和磁性质之间的关系具有重要意义。在CPs合成过程中,配体的几何形状、官能团、对称性、尺寸、可能的配位模式在很大程度上影响着CPs的最终结构。与有机连接体相比,金属离子对自组装过程的调控作用也尤为突出,不同价态的金属离子往往决定其配位数和配位倾向。在众多配体中,多羧酸类配体被认为是很好的选择,其较强的配位能力及多变的配位方式易产生多核簇及高维框架结构。为了提高CPs的功能,通常会在羧酸类配体上引入活性位点,如咪唑基、羟基、醚氧基、酰胺基等官能团。CPs合成方法丰富多样,除了广泛使用溶剂热这种直接合成方法外,也可通过原位复合、离子掺杂、配位后合成等后修饰策略在多孔CPs,即金属有机框架(MOFs)中引入客体分子或离子。这种方法可以在不影响MOFs整体框架完整性的情况下,达到提升原有材料性能或者拓展新功能的目的。基于以上研究思路,本论文分别选用含有酰胺基团和醚氧基...

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 配位聚合物的设计合成
        1.2.1 直接合成
        1.2.2 后修饰合成
    1.3 配位聚合物的应用
        1.3.1 荧光传感
        1.3.2 电化学传感
        1.3.3 磁性材料
    1.4 本论文的选题思路及主要研究内容
    参考文献
第二章 金属离子调控的五例配位聚合物:结构多样性、磁性和发光性质研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂
        2.2.2 仪器
        2.2.3 配合物1-5的合成
    2.3 晶体结构测定及精修
    2.4 结果和讨论
        2.4.1 配合物1-5的晶体结构
        2.4.2 配合物1-5的结构多样性分析
        2.4.3 配合物1-5的PXRD和 TGA分析
        2.4.4 配合物2和3的磁性质
        2.4.5 配合物1、4和5的固态荧光
    2.5 本章小结
    参考文献
第三章 四种碱土金属MOFs在水溶液中对重金属离子的多响应荧光传感研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂
        3.2.2 仪器
        3.2.3 配合物6-9的合成
    3.3 晶体结构测定及精修
    3.4 结果和讨论
        3.4.1 配合物6-9的晶体结构
        3.4.2 配合物6-9的PXRD和 TGA分析
        3.4.3 配合物6-9的固态荧光性质
        3.4.4 配合物6作为荧光探针对Fe³⁺和Pb²⁺离子的检测
        3.4.5 配合物7作为荧光探针对Fe³⁺和Cu²⁺离子的检测
        3.4.6 配合物8和9作为荧光探针对Fe³⁺离子的检测
    3.5 本章小结
    参考文献
第四章 Eu³⁺离子功能化的Ni-MOF:荧光传感和磁性质研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂
        4.2.2 仪器
        4.2.3 配合物10的合成
        4.2.4 复合物Eu³⁺@10的制备
    4.3 晶体结构测定及精修
    4.4 结果和讨论
        4.4.1 配合物10的晶体结构
        4.4.2 配合物10和复合物Eu³⁺@10的表征分析
        4.4.3 配合物10和复合物Eu³⁺@10的固态荧光性质
        4.4.4 复合物Eu³⁺@10的荧光传感性质
        4.4.5 配合物10的磁性质
    4.5 本章小结
    参考文献
第五章 具有五核簇结构的多孔Co-MOF:电化学葡萄糖传感及磁性质研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 试剂
        5.2.2 仪器
        5.2.3 配合物11的合成
        5.2.4 复合物Ag@11的制备
        5.2.5 电极修饰
    5.3 晶体结构测定及精修
    5.4 结果和讨论
        5.4.1 配合物11的晶体结构
        5.4.2 复合物Ag@11的表征分析
        5.4.3 复合物Ag@11的电化学传感性质
        5.4.4 配合物11的磁性质
    5.5 本章小结
    参考文献
结论与创新点
附录
攻读博士学位期间取得的科研成果
致谢



本文编号：3850407