s/p区MOFs材料的构筑和性能研究

发布时间：2021-01-07 11:21

　　金属–有机框架材料（Metal-Organic Frameworks,MOFs）作为一类新型分子基晶态材料,由于其结构的可设计性、可调节性及可修饰性等特点,在气体储存和分离、有机小分子识别、催化和多孔智能分子器件等许多领域都展现出广泛的应用前景。目前,MOFs材料大部分是由d区过渡金属离子和f区稀土金属离子构筑的,而基于s和p区金属离子的MOFs却相对较少报道。与d区和f区金属离子相比,s区碱金属和碱土金属离子的摩尔质量更小,因此能够降低所构筑MOFs材料的密度从而提高材料单位质量的气体吸附能力。而由p区三价金属离子(如Al³⁺)构筑的MOFs往往具有较高的物理化学稳定性。本论文中我们利用Li⁺,Na⁺,Mg²⁺,Ca²⁺,Al³⁺五种s及p区金属离子与一系列具有C₃对称性的三元羧酸配体,成功构筑了12种新型的金属–有机框架材料。在详细表征结构的基础上,深入地研究了它们的物理化学稳定性、气体吸附、有机小分子荧光识别和有机染料分子吸附等... 

【文章来源】：郑州轻工业大学河南省

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

以线性配体和金属中心离子配位组装得到的各种维度的配位聚合物

郑州轻工业学院硕士学位论文有机框架材料是由无机次级结构单元（包括金属离子或金属簇）自组装形成的，一种具有一维链状、二维层状或三维空间网状的度有序性和无限延伸性的配位聚合物材料(图 1-1)。其是由配位生出来的一个较新的领域。1990 年前后，Hoskins 等人报道了一型框架结构 Cu[C(C6H4CN4)][18],开启了金属–有机框架材料的发 Willamis 研究组报道了具有约 1nm 孔径的三维多孔结构 HKUSYaghi 研究组在《Science》上发表了具有里程碑意义的新型金属-5（图 1-3）[20]。这两个新型配位聚合物因为具有稳定的刚性框架积引起了学者们的广泛关注。《Chemical Reviews》和《Chem先后在 2009, 2012 和 2014 年出版了三期关于金属-有机框架材料的众多著名科学家，阐述了 MOFs 材料在各个领域的最新研究进中囊括了气体储存与分离、光化学、催化、磁性和污染物降解等

同年，Yaghi 研究组在《Science》上发表了具有里程碑意义的新型金属–有机料 MOF-5（图 1-3）[20]。这两个新型配位聚合物因为具有稳定的刚性框架结构和比表面积引起了学者们的广泛关注。《Chemical Reviews》和《Chemical Soviews》先后在 2009, 2012 和 2014 年出版了三期关于金属-有机框架材料的专刊了本方面的众多著名科学家，阐述了 MOFs 材料在各个领域的最新研究进展和潜价值，其中囊括了气体储存与分离、光化学、催化、磁性和污染物降解等性质[21图 1-2 香港大学的 Willamis 研究小组报道的三维多孔结构 HKUST-I。


本文编号：2962471