基于刚性、柔性羧酸和咪唑类配体的金属有机框架的合成和性能的研究

发布时间：2018-04-28 18:45

  本文选题：金属有机框架 + 咪唑、羧酸配体　； 参考：《西华师范大学》2016年硕士论文

【摘要】：金属-有机框架作为一种新兴的无机-有机杂化材料,其结构和性能上的独特性,使其在许多领域具有潜在的应用价值。本文分别基于不同官能团化的咪唑和羧酸配体设计,合成并表征了两个系列的MOFs,并对其性能进行了探究。1.以具有刚性骨架的蒽官能团化的两个有机配体9,10-二氢蒽-9,10-桥-α,β-丁二酸和1,5-双咪唑基蒽为主要配体,在水热和溶剂热条件下成功地合成了配合物1-5({Co4(L1)4·11H2O}n(1),{Zn(L1)(0.5L2)(H2O)}n(2),{Co(L1)(L2)·2H2O}(3),{Cu(L1)(0.5L2)·H2O}n。(4),{Ni(L1)(L2)·2H2O}n(5)),并通过P-XRD,元素分析,红外波谱分析等手段及Diamond、TOPOS40等软件对其结构表征和确认。配合物1展示了优美的蝶形结构,2是由氢键作用形成的三维波状结构,而3得到的是二维的层状结构,配合物4是常见的三维结构,通过拓扑分析可简化为单节点三连接的蜂窝状网。5中通过堆积作用形成了三维结构。热稳定性测试大部分配合物表现出良好的热稳定性,均可达到250℃的分解温度。气体吸附实验发现2-5对氮气和氢气有一定的吸附能力。1-5均展示了良好的荧光性能,与相应的配体相比,1展示了明显的荧光增强行为,将其进一步用于9种爆炸性污染物的检测中,硝基苯可有效淬灭1的荧光,且随硝基苯浓度的增大,淬灭程度增大,1可作为潜在的荧光检测性材料。2.基于两个由烷基、烷基醚链修饰的柔性双咪唑配体(1,4-二咪唑基丁烷(biim-4),2,2’-二咪唑基乙醚(BIE))和三种刚、柔性骨架各异的双羧酸辅助配体(4,4’-二羧基-二苯甲酮(H2A);1,2-二乙醚基-4,4’-二苯甲酸(H2B))成功构筑并表征了六个配位聚合物6-11({Co2(biim-4)2(A)2·H2O}n(6),{Co(biim-4)(B)2·4H2O)}n(7),{Ni2(biim-4)2(A)2·H2O}n(8),{Cd6(biim-4)1.5(L1)6·5H2O}n(9),{Co(BIE)(A)}n(10),{Ni(BIE)(A)}n(11))。配合物6,8,11均为二重穿插的三维结构,配合物7通过波形的二维层形成了大的通道,三维结构的9中展示了罕见的六核镉簇,堆积作用形成了10的三维结构。通过检测这六个配合物的热重,固态紫外,固态荧光,对氮气、氢气的吸附能力,9,10表现出了良好的热稳定性,其分解温度分别达到390℃,378℃。7对氮气有一定的吸附能力,而对H2的吸附能力7,10和9依次降低。配合物6,8相对于相应的配体表现出一定的荧光增强性能,而在甲醇、Mg2+和苦味酸分析物中,可观察到荧光淬灭现象,且随浓度的增加淬灭程度增加。3.以卟啉环为基本片段成功设计并合成了两类被不同灵活度功能基点缀的卟啉衍生物,并预以此为主配体用于构筑具有潜在应用价值的卟啉MOFs,后续的工作还在进行中。
[Abstract]:As a new inorganic organic hybrid material, metal-organic framework has its unique structure and properties, which makes it has potential application value in many fields. Based on the design of imidazole and carboxylic acid ligands with different functional groups, two series of MOFs were synthesized and characterized, and their properties were investigated. 浠ュ叿鏈夊垰鎬ч�ㄦ灦鐨勮捊瀹樿兘鍥㈠寲鐨勪袱涓�鏈夋満閰嶄綋9,10-浜屾阿钂，

本文编号：1816434