基于碘化亚铜的无机有机杂化材料的控制合成，结构调控及其荧光性能研究

发布时间：2017-10-25 22:20

  本文关键词：基于碘化亚铜的无机有机杂化材料的控制合成，结构调控及其荧光性能研究

  更多相关文章： 无机有机杂化材料 碘化亚铜 金属有机框架 结构调控 荧光性能

【摘要】：金属有机框架材料(MOFs)因其在气体吸附、气体储存、气体分离、异相催化、分子传感、药物输送等方面的潜在应用而受到材料化学领域的广泛关注。其中,基于碘化亚铜的配位聚合物在发光照明方面存在巨大应用潜力,因而成为了配位化学和晶体工程领域的研究前沿和热点领域。在本论文中,我们以碘化亚铜体相材料为原料,通过选择不同桥联配体和调控反应条件成功地制备了系列基于碘化亚铜的新型MOFs材料,并对其结构和光致发光性能进行了细致研究。具体研究内容如下:(1)我们通过改变反应条件成功制备了由碘化亚铜团簇(Cu4I4)和有机咪唑桥联配体构筑的两种新型金属有机框架化合物:(Cu4I4)(MBI)2(C2H3N)x(DMA)y(1)和(Cu4I4)(MBI)2(C2H3N)x(H2O)y(2)。虽然这两种化合物具有相同的次级结构单元和桥联配体,但结构却显著不同,分别具有二维层状结构和三维开放骨架结构。由于相似的组份,这两种化合物的荧光性质较为相似。化合物1和2的Cu···Cu间的距离小于铜原子范德华半径之和2.8?,它们在室温和77 K条件下均表现出基于团簇中心的三重态单一低能带发射。化合物1和2都具有热致变色特性。在低温状态,两种化合物的最大发射峰均发生红移,其荧光发射波长也由黄光区域移至红光区域。为了更好地研究配体对这两种化合物的发光性质的影响,我们还合成了分子型化合物(Cu4I4)(MIM)4(3)。研究表明此化合物的荧光性质主要受团簇的Cu···Cu间距离的影响。(2)我们通过溶剂热法首次得到了两例含有锆氧团簇和卤化亚铜单元的MOF材料:(Zr6O8)(OH)8(Cu4I4)2L8(4)和(Zr6O8)(OH)8(CuCl2)6 L12(5)。非常有趣的是这两种化合物源于相似的反应条件,区别仅在于加入原料的顺序不同。化合物4以四连接的Cu4I4团簇和八连接的Zr6O8团簇为节点和异烟酸为桥联配体,得到了拓扑结构为flu的金属骨架材料。化合物5以二连接的CuCl2和十二连接的Zr6O8团簇为节点,以异烟酸为桥联配体,得到拓扑结构类似UiO-66的金属骨架材料。(3)迄今为止,以三乙烯二胺(DABCO)为桥联配体的碘化亚铜MOF材料已被广泛报道,然而以Cu8I6和Cu4I4为双团簇单元并通过DABCO配体侨联的骨架结构还未曾被报道过。我们以溶剂热法首次得到了以四连接的Cu4I4团簇和八连接的Cu8I6团簇为节点,以DABCO为桥联配体的flu拓扑结构骨架材料(Cu8I6)(Cu4I4)2(DABCO)8(6)。与其它基于DABCO的碘化亚铜MOFs材料相似,化合物6的荧光主要表现在以碘化亚铜团簇中心的三重态低能发射带,而且低温状态下,其最大发射峰发生红移。
【关键词】：无机有机杂化材料 碘化亚铜 金属有机框架 结构调控 荧光性能
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-24
• 1.1 引言10
• 1.2 MOFs材料10-18
• 1.2.1 MOFs材料的发展10-13
• 1.2.2 MOFs材料的结构调控13-15
• 1.2.3 MOFs材料的主要应用15-17
• 1.2.4 MOFs材料的制备17-18
• 1.3 基于碘化亚铜MOFs材料的研究热点18-23
• 1.4 本论文的选题意义23-24
• 第二章 基于咪唑衍生物的碘化亚铜的同质多形体及其热致变色的荧光性能24-48
• 2.1 引言24-25
• 2.2 实验部分25-27
• 2.2.1 实验试剂25-26
• 2.2.2 化合物的合成26-27
• 2.2.3 实验仪器与表征27
• 2.3 结构27-37
• 2.3.1 化合物的晶体数据27-31
• 2.3.2 配合物结构分析31-37
• 2.4 化合物的性质研究37-47
• 2.4.1 性质表征37-41
• 2.4.2 荧光性质41-47
• 2.5 结论47-48
• 第三章 基于多金属团簇的多孔MOFs材料的组装48-62
• 3.1 引言48-49
• 3.2 实验部分49-50
• 3.2.1 实验试剂49
• 3.2.2 化合物的合成49-50
• 3.2.3 实验仪器50
• 3.3 结构50-58
• 3.3.1 化合物的晶体数据50-53
• 3.3.2 化合物的结构描述53-58
• 3.4 化合物的性质研究58-60
• 3.4.1 热重分析与XRD58-60
• 3.5 总结60-62
• 第四章 基于Cu_6I_6和Cu_4I_4团簇的具有flu拓扑结构的MOF材料62-72
• 4.1 引言62-63
• 4.2 实验部分63-64
• 4.2.1 实验试剂63
• 4.2.2 化合物的合成63
• 4.2.3 实验仪器63-64
• 4.3 结构64-69
• 4.3.1 化合物的晶体数据64-66
• 4.3.2 化合物的结构描述66-69
• 4.4 化合物的性质研究69-71
• 4.4.1 热重分析与XRD69-70
• 4.4.2 荧光性质研究70-71
• 4.5 总结71-72
• 结论72-73
• 参考文献73-84
• 攻读硕士学位期间论文发表情况84-85
• 致谢85-86

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本文编号：1095757