芴基多孔超分子有机框架的非共价键自组装研究

发布时间：2024-12-26 00:58

　　随着有机多孔材料的发展,超分子有机框架(SOFs)材料因其独特的优势得到了越来越多的关注。但是其堆积单元多局限于平面多臂型分子,过于单一。因此对于SOFs材料来说,新骨架的扩展是很有必要的。芴基材料在机发光显示、有机光存储、有机光伏电池、有机场效应晶体管和有机激光等光电领域有着良好的应用。因此我们基于分子吸斥协同理论设计合成了非平面型芴醇模型分子作为SOFs材料的堆积单元。与以往SOFs的平面分子骨架不同,非平面手性分子9,9-二苯基-9H,9'H-[2,2'-二芴]-9,9'-二醇(DPFOH)的引入将为SOFs材料的分子骨架提供新的可能。其独特的非平面构型和手性特征,使得其晶体堆积不同于其他平面分子。其晶体结构中的两种手性分子位于平面芴基不同侧的位阻苯环依次首尾相连形成单个孔道,因此它的孔道互相独立不共用分子,并相互错开形成了新的孔道。而其分子手性的特性,使得它在孔道轴向呈现出特殊的立体鱼骨状的堆积,这一手性分子成功堆积得到SOFs晶体的发现将会拓展SOFs材料骨架设计的方案,成为制备SOFs材料的一种新思路。有机微/纳米晶体材料是通过非共价相互作用自组装过程形成的。因此,有机微/纳...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1本身无孔的外孔分子与其堆积形成的SOF[26]

的巨大潜力也一直被忽略。SOF是完全通过有机分子共价相互作用来构建的僘架，这是其区别于MOF和COF的最显著的特点。共价连接的固有特性（弱、柔性、定向性差、可逆性）意味着SOF与沸石、MOF和COF具有一些有趣的差异[24]。相比与共价连接的多孔有机框架，SOF在有纳米孔率的同时....

图1.2外孔SOF的生成和去客体溶剂后可能的路径：形成无孔材料（路径A和B）或外多孔材料（路径C）[30]

南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章绪论3型：（1）外多孔的材料（如图1.1），这意味着它自身的分子不具有任何亴先确定的空穴、裂缝或内自由分子体积[27]。因此在结晶过程中，会产生三种不同的情况：第一种为分子没有成功结晶，形成了无定形的材料（图1.2路径A），因为分子本身是无孔的....

图1.3本身有孔的内孔分子与其堆积形成的一维通道[32]

南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章绪论4图1.3本身有孔的内孔分子与其堆积形成的一维通道[32]无论材料变为晶态（图1.4中的路径A）还是保持晶态，在去客体时还会保持一定的孔率。即使结构塌成更致密的晶体堆积（路径B），材料仍然具有一定的孔度。在理想情况下，整体结构与原来的包合物....

图1.4多孔包合物的生成以及去客体溶剂后形成内在多孔材料的可能路径：路径A、B和路径C[30]

南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章绪论4图1.3本身有孔的内孔分子与其堆积形成的一维通道[32]无论材料变为晶态（图1.4中的路径A）还是保持晶态，在去客体时还会保持一定的孔率。即使结构塌成更致密的晶体堆积（路径B），材料仍然具有一定的孔度。在理想情况下，整体结构与原来的包合物....

本文编号：4020275