金属（亚）磷酸盐、有机膦酸盐的水热合成及性能研究

发布时间：2017-08-14 03:04

  本文关键词：金属（亚）磷酸盐、有机膦酸盐的水热合成及性能研究

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【摘要】：金属亚磷酸盐由于其丰富的化学结构及其在催化、吸附、离子交换、分离及主-客体自我组装等领域具有潜在的应用价值引起人们广泛的研究。由于亚磷酸盐中磷原子的一个配位点被氢原子占据,相比于磷酸盐化合物的4-连接模式,这种阻断式的3-连接构型可构建出一系列具有新型框架结构的化合物;有机膦酸中的膦原子除了与氧原子连接,其他的配位点则被性能丰富的有机基团占据,并且随着连接结构的进一步扩展,有机膦酸盐化合物的骨架结构也得到了丰富。作为合成膦酸盐的一种重要的磷源—柔性的羟基乙叉二膦酸具有灵活多变的配位模式,便于有机模板剂更好的镶嵌到无机金属膦酸盐框架的孔道中,这为制备具有新颖结构/性质的膦酸盐材料提供了可能。本文通过选用水热合成路线,选取不同的有机胺作为模板剂合成了5例结构新颖的(亚)磷酸铍化合物以及选取了高度对称的羟基乙叉二膦酸为有机膦源,制备了7例结构新颖的金属有机膦酸盐化合物。利用单晶X-射线衍射、元素分析、红外光谱、粉末X-射线衍射、热重、荧光等对合成晶体化合物进行结构表征与性质测试。论文具体工作如下:1、采用水热合成法,以磷酸、亚磷酸为磷源,以四水硫酸铍作为铍源,以不同类型的有机胺为模板剂获得以下五例具有新颖结构的亚磷酸铍化合物,这五例化合物中的质子化的有机胺均是作为结构导向剂存在于无机框架中的。其中化合物3-1是一例二维层状结构的亚磷酸铍化合物;化合物3-2是一例含有12-元环孔道的三维开放式框架结构的磷酸铍化合物;化合物3-3和3-4是两例同构的亚磷酸铍化合物,且分别选用了1,6-己二胺和1,4-丁二胺作为有机模板剂的;化合物3-5是一例结构新颖且含有18元环孔道结构的亚磷酸铍化合物,该化合物是首例含有18-元环大孔道结构的三维亚磷酸铍化合物。2、采用水热合成法,以羟基乙叉二膦酸作为有机磷源,以氧化锌为锌源,选取多种有机模板剂合成出七例结构新颖的有机膦酸锌化合物。其中化合物4-1和4-2是两例同构的、具有二维层状结构;化合物4-3、4-4和4-5均为三维的开放式金属框架,在这三例化合物中有机模板剂不仅平衡了框架的负电性,还起到了结构导向剂的作用。化合物4-6和4-7则为两例有机-无机杂化的多孔材料化合物,其结构中的有机配体均与金属原子进行了配位参与了骨架的构建,化合物4-6具有三维的开放式框架结构,化合物4-7为二维层状结构。
【关键词】：亚磷酸盐 金属有机膦酸盐 水热合成 有机模板
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4;O627.51
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 绪论7-27
• 1.1 无机微孔材料简介7
• 1.2 传统的沸石分子筛7-8
• 1.3 金属亚磷酸盐微孔化合物的研究进展8-12
• 1.3.1 过渡金属亚磷酸盐化合物的研究进展8-10
• 1.3.2 主族金属亚磷酸盐化合物的研究进展10-11
• 1.3.3 混合金属亚磷酸盐化合物的研究进展11-12
• 1.4 金属有机膦酸盐微孔化合物的研究进展12-26
• 1.4.1 一维链状结构的金属膦酸盐化合物13-14
• 1.4.2 二维层状结构的金属膦酸盐化合物14-20
• 1.4.3 三维开放式结构的金属膦酸盐化合物20-26
• 1.5 本课题选取的目的和意义26-27
• 第二章 实验原理与方法27-29
• 2.1 实验原理27
• 2.2 实验方法27-28
• 2.3 实验用品28-29
• 第三章 （亚）磷酸铍化合物的合成及性能表征29-51
• 3.1 引言29
• 3.2 化合物[H_2tmpda][Be_3(HPO_3)_4] (3-1)和[H_2ampy][Be_3(HPO_4)_4] (3-2)的合成与表征29-36
• 3.3 化合物[H_2hmd][Be_3(HPO_3)_4] (3-3)和[H_2dab][Be_3(HPO_3)_4](3-4)的合成与表征36-44
• 3.4 化合物[H_4tren][Be_6(HPO_3)_8]·(H_2O)_3(3-5)的合成与表征44-50
• 3.5 本章小结50-51
• 第四章 有机膦酸锌化合物的合成及性能表征51-84
• 4.1 引言51
• 4.2 二维层结构的有机膦酸锌化合物的合成及表征51-61
• 4.3 质子化有机模板的金属有机膦酸锌化合物的合成及表征61-74
• 4.4 无机-有机杂化骨架的有机膦酸锌化合物的合成及表征74-83
• 4.5 本章小结83-84
• 第五章 总结与展望84-86
• 5.1 本论文工作总结84
• 5.2 论文工作展望84-86
• 参考文献86-99
• 攻读学位期间的研究成果99-100
• 致谢100-101

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本文编号：670390