基于含氮杂环羧酸类配体构筑的功能配合物及其性能研究

发布时间：2021-10-07 09:14

　　金属有机框架（MOFs）又叫配位聚合物,简称配合物,是近些年涌现出的多孔材料之一,由于其结构多样以及功能易调整的独特属性而迅猛发展。MOFs指金属节点和有机配体连接体以配位键的方式键合,形成的具有规则形状的周期性网络结构晶态材料。含氮杂环羧酸类配体,具有配位能力强、配位方式灵活、易于通过改变实验条件而实现结构各异的配位聚合物的可控组装等优点,因此由这类配体构筑的配位聚合物在其结构与性能等方面的研究备受关注。另外,辅助配体的添加,能够丰富配位聚合物的结构类型。本文选取了4-（1,3-二唑-1-基）间苯二甲酸（配体1）和4-（1,3,5-三唑-1-基）间苯二甲酸（配体2）为配体,成功合成7例配位聚合物,并对其化学稳定性、荧光、磁性等性能进行了研究。论文的主要内容如下:第一章简述配位化学的发展史,归纳总结功能配位聚合物的设计、合成思路以及目前功能配位聚合物的研究现状。最后介绍本论文的选题意义和研究进展。第二章通过配体4-（1,3-二唑-1-基）间苯二甲酸配体与稀土金属盐[Ln（III）=Tb（1）、Eu（2）、Dy（3）]构筑了三例功能配合物1-3。结构分析表明它们均为3D结构配合物。并着重... 

【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

[(CoCl3)·6NH3]的分子结构示意图

西北大学硕士学位论文2形由此展开[3]。在配位化学领域的研究，随着新兴技术(X-射线衍射技术和波普技术)的崛起，科研工作者才进入到功能配位聚和物的微观领域。在理论解释配合物成键本质的道路上，多位科学家在理论成型的道路上做出了杰出的贡献，这其中包括但是不限于：西奇维克提出了有效原子序数法则、鲍林得到价键理论、范弗里克发现配位场理论。这些理论帮助人们更加全面且透彻地理解配合物的结构和性质。1.2对于功能配位聚合物的概述“配位聚合物”的概念最早由R.罗伯森(R.Robson)在二十世纪末的美国化学学会上提出。目前，在各种研究领域中都活跃着具有特定功能且结构稳定的MOFs，MOFs的优点在于几乎不受连接体类型的限制。有机配体和中心金属的多样有效组合，使配位聚合物不仅结构多样，进而衍生出其多种性质和功能而广泛用于诸多领域[5-8]。研究MOFs的主要手段是分析配体和中心金属离子的结构特征及其性质。1.3功能配位聚合物的类别1.3.1功能配位聚合物的结构类别通常会根据MOFs材料在空间结构上的存在方式，对其进行0D,1D,2D以及3D空间构型的划分。其中一维链结构是配位聚合物在空间位置a，b，c或其他任意一方向上，有机配体和金属离子进行的组合延伸。图1.2展示了常见的不同类型一维链结构。图1.2常见的不同类型一维链二维层状结构是在ab/bc/ac平面具有高度规则有序且无限延伸的网状结构，它相对于一维结构来说，具有更加丰富的结构形态，并且可以通过穿插缠绕形成三维结构。下图是常见的不同类型二维链结构与穿插形成的2D与3D结构。

第一章绪论3图1.3常见的不同类型二维链结构图1.4常见的2D层状结构和2D穿插结构配合物三维配合物在结构和性能的复杂性，多样性，稳定性等方面都是前两种无法比拟的。具有较为优越的性质，比如高孔隙率、高比表面积等[9-16]。下图为常见3D结构。图1.5常见的3D结构1.3.2功能配位聚合物的功能类别近年来，对配位聚合物进行了大量的性能研究，这些性能主要集中在光、磁、电、催化、传感、手性拆分、气体储存和分离等方面[17]。下文主要从荧光材料、磁性材料、

【参考文献】：
期刊论文
[1]化学自组装之路:我们能够走多远?[J]. 黎占亭.  科学通报. 2016(26)
[2]多孔配位聚合物晶态转换研究进展[J]. 殷政,曾明华.  中国科学:化学. 2011(11)



本文编号：3421767