基于{V 18 }/{MnMo 9 }多酸构筑单元的金属有机框架的设计合成及性能研究

发布时间：2024-04-23 01:29

　　金属有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)具有优异的光、电、磁、催化等性能,在化学、材料、环境等领域备受关注。多金属氧酸盐(polyoxometalates,POMs,简称多酸),具有丰富的结构类型、纳米级尺寸、表面丰富的氧原子等特点,以此为建筑单元,设计合成结构新颖、性能优异的多酸基金属有机框架(POM-based Metal-Organic Frameworks,POMOFs),是多酸化学的重要研究内容之一。相比于Keggin型、Dawson型多酸,以其它结构类型的多酸阴离子如{V₁₈}、{MnMo₉}等,作为POMOFs构筑单元的研究目前还较少。近年来,尽管离子热合成方法已经成功的制备了大量分子筛、MOFs等体系,但是将其运用于多酸化合物的合成研究还非常有限,研究表明离子热合成是获得新颖多酸结构的一种有效途径,因此,采用离子热法合成新型多酸化合物,特别是合成以特定结构的多酸阴离子为构筑单元的POMOFs,具有重要的研究价值和意义。本文分别选用{V₁₈}和{MnMo₉

【文章页数】：150 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 Keggin型多酸为构筑单元的POMOFs
    1.2 Dawson、Anderson型多酸为构筑单元的POMOFs
    1.3 同多钒氧簇为构筑块的POMOFs
        1.3.1 {V₁₈}多酸阴离子为构筑单元的POMOFs
        1.3.2 其它同多钒氧簇多酸阴离子为构筑单元的POMOFs
    1.4 Waugh型多酸化合物的研究进展
        1.4.1 {MnMo₉}基多酸化合物
        1.4.2 有机配体修饰的{MnMo₉}基化合物
        1.4.3 有机-无机修饰的{MnMo₉}基化合物
    1.5 离子热合成
        1.5.1 离子液体
        1.5.2 离子热合成法
    1.6 选题思路
    参考文献
第二章 {V₁₈}多酸基金属有机框架的离子热合成与性能研究
    2.1 实验部分
        2.1.1 仪器与试剂
        2.1.2 乙二胺修饰的{V₁₈}多酸基金属有机框架的合成
        2.1.3 1,2-丙二胺修饰的{V₁₈}多酸基金属有机框架的合成
        2.1.4 晶体结构测定
    2.2 乙二胺修饰的{V₁₈}多酸基金属机框架的晶体结构和性能研究
        2.2.1 (EMIm)[{Co(en)₂}₄(V₁₈O₄₂Br)](1)的晶体结构描述
        2.2.2 (EMIm)[{Ni(en)₂}₃(V₁₈O₄₂Br)](2)的晶体结构描述
        2.2.3 X-射线粉末衍射分析
        2.2.4 红外光谱分析
        2.2.5 固体紫外-可见吸收光谱及光学禁带宽度
        2.2.6 化合物对有机染料的吸附行为
    2.3 1,2-丙二胺修饰的{V₁₈}多酸基金属有机框架的晶体结构和性能研究
        2.3.1 H[Cu(1,2-pn)₂]4(V₁₈O₄₂Br)·H₂O (4)的晶体结构描述
        2.3.2 [Ni(1,2-pn)₃]{[Ni(1,2-pn)·H₂O]0.5[Ni(1,2-pn)][Ni(1,2-pn)₂]₃(V₁₈O₄₂Br)}Br₂(5)的晶体结构描述
        2.3.3 X-射线粉末衍射分析
        2.3.4 红外光谱分析
        2.3.5 固体紫外-可见吸收光谱及光学禁带宽度
        2.3.6 化合物对有机染料的吸附行为
    2.4 {V₁₈}多酸基金属有机框架催化性质的研究
        2.4.1 仪器和试剂
        2.4.2 实验方法
        2.4.3 实验现象
        2.4.4 数据处理
    本章小结
    参考文献
第三章 {MnMo₉}多酸基手性金属有机框架的合成及性能研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 4,5-咪唑二羧酸修饰的{MnMo₉}多酸基手性金属有机框架的合成
        3.1.2 哌嗪修饰的{MnMo₉}多酸基手性金属有机框架的合成
        3.1.3 晶体结构测定
    3.2 4,5-咪唑二羧酸修饰的{MnMo₉}基手性金属有机框架的结构和性能研究
        3.2.1 红外光谱
        3.2.2 H₄[Pr₂(H₂O)₆(IMDc)₂(MnMo₉O₃₂)]·8H₂O (6)晶体结构描述
        3.2.3 X-射线粉末衍射
        3.2.4 固体紫外-可见吸收光谱及光学禁带宽度
        3.2.5 化合物6的CD谱
        3.2.6 电化学性质
        3.2.7 化合物对有机染料的吸附及光降解作用
    3.3 哌嗪修饰的{MnMo₉}基手性金属有机框架的结构和性能研究
        3.3.1 H₃{(C₄N₂H₁₀)[Pr(H₂O)₃(MnMo₉O₃₂)]}·11H₂O(11)晶体结构描述
        3.3.2 X-射线粉末衍射
        3.3.3 红外光谱
        3.3.4 固体紫外-可见吸收光谱及光学禁带宽度
        3.3.5 电化学性质
        3.3.6 化合物对有机染料的吸附及光降解作用
    3.4 化合物对醛的硅氰化反应的催化作用
        3.4.1 催化苯甲醛硅腈化反应
        3.4.2 催化间甲氧基苯甲醛硅腈化反应
        3.4.3 催化对甲基苯甲醛硅腈化反应
        3.4.4 催化对甲氧基苯甲醛硅腈化反应
    3.5 {MnMo₉}多酸基手性金属有机框架-γ-Al₂O₃复合物的制备和光催化研究
        3.5.1 仪器与试剂
        3.5.2 {MnMo₉}多酸基手性金属有机框架-γ-Al₂O₃复合物的制备
        3.5.3 X-射线粉末衍射
        3.5.4 红外光谱分析
        3.5.5 扫描电镜(SEM)分析
        3.5.6 对亚甲基蓝的光催化降解作用
    本章小结
    参考文献
结论
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3962424