基于钨/钒多酸的金属有机多面体的设计与合成

发布时间：2021-10-12 03:49

　　多金属氧酸盐（POMs）结构多样、性质优异,是多功能材料中常见的基本构筑单元,受到研究者们的广泛关注。近年来,将POMs与有机配体相连,构筑金属有机多面体（MOPs）并研究其催化、吸附、磁学等性质,已成为无机化学研究中的热点。本论文主要基于钨多酸（POTs）和钒多酸（POVs）来设计合成新型的MOP分子。论文中一共制备了四种实验原料,其中,无机原料包括硅钨酸盐Na₁₀[A-α-SiW₉O₃₄]·18H₂O（A-α-SiW₉）和TBA₄[γ-H₂SiW₁₀O₃₆Pd₂（OAc）₂](TBA-γ-SiW₁₀-Pd₂),有机配体包括 2,4,6-三（4-羧基苯基）-1,3,5-三嗪（H₃TATB）和4,4’,4"-s-三嗪-1,3,5-三对氨基苯甲酸（H₃TATAB）... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

多酸的六大基本类型示意图

⒀芯科浣峁褂胄阅埽?哂兄匾?难芯恳庖濉?1.2.2金属有机多面体概述金属有机多面体(MOPs)是一类由具有特定配位模式的金属团簇或金属离子与多爪型有机配体经过配位自组装形成的孤立的纳米尺度分子实体[17]。与金属有机框架(Metal–OrganicFrameworks，简称MOFs)[18]无限延展的网络骨架不同，MOPs是具有独立单元的有限分子笼结构。其特点是单分散性好、热力学/化学稳定性好、结构高度有序、多孔且比表面积大、对客体分子吸附/脱附的选择性较高，能够应用在药物运输、生物分子识别、气体存储、导电材料、选择性催化等方面。以图1-2的金属有机多面体为例，其名为IPA24-Cu2+24，是截半立方体构型。该MOP是以2个Cu离子作为双核明轮金属节点，一共12个金属节点，与24个间苯二甲酸配位而成[19]。图1-2金属有机多面体IPA24-Cu2+24的结构模型[19]金属有机多面体还可以是由多金属氧酸盐作为金属节点，与有机配体自组装形成。将多酸视为构建MOPs的单元有以下优点：首先，多酸团簇作为较大的构筑单元，可以增加更多的可用容量，从而扩大MOPs的孔隙和空腔尺寸；其次，

有机配体与特定多酸配位的方向，形成想要的分子结构。配体与多酸间形成的配位作用可以克服分子间弱的相互作用，从而使分子设计能够达成。1.2.3有机配体与多金属氧酸盐的配位机制在多酸基金属有机多面体中，有机桥连配体与多金属氧酸盐是通过双方配位作用而连接的。从有机物这方来看，有机基团配位的方式多种多样，对金属有机配合物的结构起着至关重要的作用。其中，含N有机物可以通过RNH2、R2NH和R3N中的氮原子与金属配位，其中有关吡啶基配体的研究较为广泛。而含O有机物中，根据有机官能团的不同可以分为三种配位模式，如图1-3所示[20]。图1-3a)带有羟基基团的有机配体中，1个羟氧可以与1个或2个金属离子配位连接，三羟甲基有机物则能同时与3个金属离子配位。图1-3b)中，带有羧基基团的有机配体有两种配位模式：1个氧原子与1个金属离子配位，或者2个氧原子分别与2个金属离子配位，后者较为常见。而带有膦酸或砷酸基团的有机配体通常以基团中的2个或3个氧原子分别与金属离子连接，如图1-3c)所示。图1-3金属离子与含O有机物的配位模式图[20]a)金属离子与羟基基团配位b)金属离子与羧基基团配位c)金属离子与膦酸/砷酸基团配位(M:Metal)


本文编号：3431827