三种基于4-（5-吡啶基）-1,3苯二甲酸配体的金属-有机框架的构筑及检测性能研究

发布时间：2021-07-12 00:59

　　近年来,在无机化学这棵大树上,结出了一颗丰硕的果实——金属—有机框架材料（MOFs,Metal Organic Frameworks）。在过去的四分之一个世纪中,人们对MOFs进行了大量的研究,它是由金属离子与合适的有机配体自组装而成的一系列材料,通常具有无限延伸的二维或三维结构。近年来,不仅是因为其特殊的结构,而且还因为其在催化,感应（例如,某些MOFs在检测阳离子,阴离子,气体和有机分子上显示出极好的发光性能）,气体存储及分离等方向上展现出的广泛应用前景,MOFs材料得到了许多方面的青睐,其中发光金属有机框架（LMOFs）类晶体材料更是迎来了快速增长的关注。现如今,国家号召保护环境,而检测手段是环保事业中的重要一环,因此,开发新颖,高效且准确的检测手段有着重要的意义。因此本文选用4-（5-吡啶基）-1,3苯二甲酸作为配体,以常见配位元素铅,锌和镉三种金属作为配位中心,采用水热法合成了三种金属有机框架,并进行晶体数据表征,对三者进行了检测性能研究,本文具体研究内容包括以下部分:（1）通过水热法,分别合成了以金属锌,铅和镉为金属中心的金属有机框架。（分别为Complex 1:C12H8... 

【文章来源】：沈阳化工大学辽宁省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Complex1的配位环境图

硕士学位论文第三章Complex1对铬酸根及重铬酸根离子的选择性检测17而由锌离子的配位模式图(图3.2)可以看出：锌离子在MOF中以六配位形式存在，每个锌离子与来自一个水分子中的氧原子和来自四个不同配体的三个氧原子和二个氮原子形成配位键。从表2.2可以得知：其Zn-O1键长为2.0798(25)；Zn-O2键长为2.1888(21)；Zn-O3键长为2.1966(22)；Zn-O4键长为2.0004(19)；Zn-N1键长为2.1553(23)；Zn-N2键长为2.2279(25)。O1-Zn-O21键角为95.213(87)；O2-Zn-O41键角为152.961(81)；O3-Zn-O4键角为93.168(81)；N1-Zn-N22键角为93.707(7)。图3.2锌离子的配位模式图Figure3.2Thediagramofcoordinationmodeofzincion由MOF的三维结构图(图3.3)可以看出：相邻的锌离子之间通过配体连接形成三维网络，且该三维网络在β方向上形成了一维孔道，其尺寸为7.0278x6.9974。图3.4展示了该MOF的孔道结构图。图3.3Complex1的三维结构图Figure3.3Three-dimensionalstructureofComplex1图3.4Complex1的孔道结构图Figure3.4PoreStructureDiagramofComplex1

硕士学位论文第三章Complex1对铬酸根及重铬酸根离子的选择性检测17而由锌离子的配位模式图(图3.2)可以看出：锌离子在MOF中以六配位形式存在，每个锌离子与来自一个水分子中的氧原子和来自四个不同配体的三个氧原子和二个氮原子形成配位键。从表2.2可以得知：其Zn-O1键长为2.0798(25)；Zn-O2键长为2.1888(21)；Zn-O3键长为2.1966(22)；Zn-O4键长为2.0004(19)；Zn-N1键长为2.1553(23)；Zn-N2键长为2.2279(25)。O1-Zn-O21键角为95.213(87)；O2-Zn-O41键角为152.961(81)；O3-Zn-O4键角为93.168(81)；N1-Zn-N22键角为93.707(7)。图3.2锌离子的配位模式图Figure3.2Thediagramofcoordinationmodeofzincion由MOF的三维结构图(图3.3)可以看出：相邻的锌离子之间通过配体连接形成三维网络，且该三维网络在β方向上形成了一维孔道，其尺寸为7.0278x6.9974。图3.4展示了该MOF的孔道结构图。图3.3Complex1的三维结构图Figure3.3Three-dimensionalstructureofComplex1图3.4Complex1的孔道结构图Figure3.4PoreStructureDiagramofComplex1

【参考文献】：
期刊论文
[1]以纳米羟基磷灰石为核的镁基MOF合成及载药研究[J]. 郭勇成,孟繁怡,沈春燕,徐鉴,王小锋.  南京晓庄学院学报. 2019(06)
[2]金属-有机框架材料在分离和化学传感方面的应用进展[J]. 谭彩荷,卢鹏.  功能材料. 2019(07)
[3]Ln-MOFs的合成及作为荧光探针在选择性检测苦味酸的应用[J]. 王琪,胡晓丽,刘磊,刘大军.  长春理工大学学报(自然科学版). 2019(03)
[4]微波法合成金属-有机骨架材料研究应用进展[J]. 许兰兰,王松,刘玉霞,卢洋洋,梁雨晨,张福珍.  化工新型材料. 2019(04)
[5]新型Cd（Ⅱ）-MOF的合成及对4-硝基苯胺的高效识别[J]. 付林杰,骆然,汪淑华,张宁,陈超.  高等学校化学学报. 2019(03)
[6]一种锌金属有机骨架（Zn-MOF）材料的荧光光谱法在食品Fe3+检测中的应用[J]. 刘钊,马德运,孙志会.  食品科学. 2018(24)
[7]Influence of Additives on the Solvothermal Synthesis in the Formation of Zn-MOF5[J]. 林小英,苏婷,钟琴华,史荣会,刘敏毅,刘亚敏,卢冬飞.  Journal of Donghua University（English Edition）. 2018(06)
[8]金属-有机框架（MOFs）衍生材料及其在储能器件和电催化领域的应用[J]. 叶绍凤,刘文贤,徐喜连,沙东勇,施文慧,曹澥宏.  材料导报. 2018(13)
[9]微波辅助合成法制备金属有机骨架材料MOF-5的研究[J]. 梁淑君,韩海军,翟燕,李歆.  现代化工. 2017(03)
[10]金属有机骨架材料制备双金属或多金属催化材料及其应用[J]. 邱健豪,何明,贾明民,姚建峰.  化学进展. 2016(07)

博士论文
[1]混配型MOF衍生杂原子掺杂碳纳米复合物的制备及其在能源转换与存储中的研究[D]. 王锐.郑州大学 2019
[2]MOF基原位衍生的单原子材料及其催化性能研究[D]. 王欣.中国科学技术大学 2019
[3]多孔有机材料的制备及其荧光性质的研究[D]. 郭琳.北京化工大学 2018
[4]基于联苯三酸配体的荧光MOFs的合成与性质表征[D]. 邢尚华.吉林大学 2017
[5]苯并噻二唑类配体及其金属有机骨架（MOFs）的设计、合成和性能研究[D]. 韩晓.郑州大学 2017
[6]新型无机、金属有机骨架结构稀土发光材料的制备及其性能研究[D]. 张馨丹.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2017
[7]基于刚性芳羧酸和1,2,4-三氮唑基元构筑的金属—有机框架材料：合成，结构和功能[D]. 沈宇.东南大学 2016
[8]主族金属（铅、铟）有机骨架材料的合成、表征及性能研究[D]. 刘琳.辽宁大学 2016
[9]金属有机骨架化合物衍生结构锂二次电池电极材料[D]. 李朝强.山东大学 2016
[10]复杂分子体系及光催化微纳体系的飞秒瞬态吸收光谱研究[D]. 胡嘉华.中国科学技术大学 2016

硕士论文
[1]发光金属有机骨架材料在生物小分子检测中的应用研究[D]. 郭兰.曲阜师范大学 2019
[2]基于三联吡啶配合物的研究与应用[D]. 高云.辽宁大学 2019
[3]基于MOFs衍生化的纳米多孔复合材料的制备及其在分析检测中的应用[D]. 李阿丽.兰州大学 2019
[4]β-环糊精金属有机骨架的载药机制及其载药应用研究[D]. 熊越怀.江西中医药大学 2019
[5]基于稀土金属有机配合物转光材料的制备及荧光性能研究[D]. 毛季.山东农业大学 2019
[6]聚合物单体分子在纳米金属有机框架材料中扩散特性的研究[D]. 鲁桃.南京邮电大学 2018
[7]近红外染料掺杂的MOF复合粒子制备及其在光热疗/载药中的应用[D]. 杨超.东南大学 2018
[8]羧酸配体构筑的配合物的合成、结构及稀土荧光传感和磁性研究[D]. 何然.江西师范大学 2018
[9]两种铁基MOF材料对水中Pb和Cd的吸附研究[D]. 张宝林.哈尔滨工业大学 2018
[10]金属有机骨架（MOF）衍生物的制备及其催化应用[D]. 褚慧敏.西北大学 2018



本文编号：3278864