支链模板效应在有机—无机杂化超分子聚合物构筑过程中的作用研究

发布时间：2017-08-19 01:01

  本文关键词：支链模板效应在有机—无机杂化超分子聚合物构筑过程中的作用研究

  更多相关文章： 支链模板 聚类轮烷 光催化 荧光探针

【摘要】：近年来,有机-无机杂化材料由于其丰富的结构和独特的性能越来越引起人们的关注。模板法作为有机-无机杂化材料构筑的一种重要的方法而被普遍的应用。然而,通过合理的设计模板,从而定向的构筑具有独特结构和性能的有机-无机杂化材料仍然是一种挑战。因此,开展此类相关的研究显得很有必要。我们设计合成了一系列带有支链的1,ω-两亲阳离子模板,通过和CuSCN在室温下自组装,成功合成了8个有机-无机杂化超分子聚合物,{(bmpm)[Cu_2(SCN)_4]}_n(bmpm=1,1’-bis(4-methylpyridine)methylene)(1),{(bmpe)[Cu_2(SCN)_4]}_n(bmpe=1,2-bis(4-methylpyridine)ethane)(2),{(blm)[Cu3(SCN)5]}n(3),{(ble)[Cu_2(SCN)_4]}_n(4),{(blp)[Cu_2(SCN)_4]}_n(5),{(blb)[Cu_2(SCN)_4]}_n(6),{(blpt)[Cu_2(SCN)_4]}_n(7),{(blh)[Cu_2(SCN)_4]}_n(8),(blm=1,1’-bis(3,5-lutidine)methylene,ble=1,2-bis(3,5-lutidine)ethane,blp=1,3-bis(3,5-lutidine)propane,blb=1,4-bis(3,5-lutidine)butane,blpt=1,5-bis(3,5-lutidine)pentane,blh=1,6-bis(3,5-lutidine)hexane)。结构分析表明这一系列化合物均为2D、3D的聚类轮烷结构。系统的研究了这些化合物的半导体带隙,光催化性能,化合物1-2的三阶非线性光学性能,化合物3-8的荧光性能,荧光寿命和产率,探究了化合物5在荧光识别小分子方面的应用。重点研究了支链模板的锚效应在这一系列化合物构筑中的作用。接着,以1,3,5-三(N-吡啶甲基)苯三溴盐[1,3,5-tri(N-pyridinium methyl)benzene tribromide]和1,3,5-三[(4-甲基吡啶基)-N-亚甲基]苯三溴盐[1,3,5-tri(4-methylpyridiniummethyl)benzene tribromide]为阳离子模板,在水热条件下和PbI2进行自组装,成功合成了2个铅碘酸盐的有机-无机杂化聚合物,{(tbp)2[Pb3I12]}n(9)(tbp=1,3,5-tri(N-pyridinium methyl)benzene tribromide),{(tbpm)[Pb3I9]·H2O}n(10)(tbpm=1,3,5-tri(4-methylpyridiniummethyl)benzene tribromide)。以化合物9为例,探究了光催化的机理以及化合物9和10光催化性能的稳定性。此外,我们研究了支链模板对化合物9和10的结构和光催化性能的影响。
【关键词】：支链模板 聚类轮烷 光催化 荧光探针
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O631.5;O641.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 前言10-20
• 1.1 轮烷10-11
• 1.2 聚轮烷11-13
• 1.2.1 单轴聚轮烷12-13
• 1.2.2 支链聚轮烷13
• 1.3 有机-无机杂化轮烷13-17
• 1.3.1 零维杂化轮烷14-15
• 1.3.2 一维杂化类轮烷15
• 1.3.3 二维杂化聚类轮烷15-17
• 1.4 选题的意义及研究内容17-20
• 第二章 支链模板锚效应在有机-无机杂化聚类轮烷超分子构筑中的作用20-52
• 2.1 引言20
• 2.2 实验用到的主要试剂、仪器和测试方法20-22
• 2.2.1 主要试剂20-21
• 2.2.2 主要仪器和测试方法21-22
• 2.3 有机阳离子模板的合成22-23
• 2.3.1 1, ω-二(4-甲基吡啶)烷基阳离子(ω=1, 2)的合成22
• 2.3.2 1, ω-二(3, 5-二甲基吡啶)烷基阳离子(ω=1-6)的合成22-23
• 2.4 化合物 1-8 的合成23-24
• 2.4.1 {(bmpm) [Cu_2(SCN)_4]}_n (1)的合成23
• 2.4.2 {(bmpe) [Cu_2(SCN)_4]}_n (2)的合成23
• 2.4.3 化合物 3-8 的合成23-24
• 2.5 结果与讨论24-34
• 2.5.1 合成总结24-25
• 2.5.2 红外光谱分析25-26
• 2.5.3 晶体结构描述26-32
• 2.5.4 支链模板对聚类轮烷构筑的锚效应32-34
• 2.6 化合物的性能及应用探究34-50
• 2.6.1 化合物 1-8 的固体紫外光谱研究34-35
• 2.6.2 化合物 1-8 的半导体性能35-36
• 2.6.3 化合物 1-8 的光催化性能36-43
• 2.6.4 化合物 1-2 的形态学研究43-44
• 2.6.5 化合物 1-2 的三阶非线性44-45
• 2.6.6 化合物 3-8 的荧光性能45-47
• 2.6.7 化合物5的荧光探针应用47-48
• 2.6.8 探测苯甲醛的可能机理分析48-50
• 2.6.9 化合物 1-8 的粉末衍射和热稳定性分析50
• 2.7 本章小结50-52
• 第三章 支链模板在铅碘酸盐杂化超分子构筑中的影响52-69
• 3.1 引言52
• 3.2 实验用到的主要试剂、仪器和测试方法52-53
• 3.2.1 主要试剂52-53
• 3.2.2 主要仪器和测试方法53
• 3.3 有机阳离子模板的合成53-54
• 3.3.1 1, 3, 5-三(N-吡啶甲基)苯阳离子的合成53-54
• 3.3.2 1, 3, 5-三[(4-甲基吡啶基)-N-亚甲基]苯阳离子的合成54
• 3.4 化合物 9-10的合成54-55
• 3.5 结果与讨论55-60
• 3.5.1 合成小结55
• 3.5.2 化合物 9-10晶体结构描述55-57
• 3.5.3 Pb(II)的立体化学活性57-58
• 3.5.4 支链模板的作用58-60
• 3.6 化合物 9-10的光催化性能研究60-68
• 3.6.1 化合物 9-10的半导体带隙60
• 3.6.2 化合物 9-10的光催化性能60-65
• 3.6.3 光催化的机理研究65-67
• 3.6.4 催化性能的重复性与稳定性67-68
• 3.7 本章小结68-69
• 总结展望69-70
• 参考文献70-76
• 附录76-91
• 硕士期间获得的成果及荣誉91-94
• 致谢94

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