酰胺修飾的含氮雜環(huán)、羧酸類金屬有機(jī)框架的設(shè)計(jì)及性能研究.pdf

1、金屬有機(jī)框架（MOFs）通常由金屬離子或金屬簇與有機(jī)配體連接而組成，是一類新興的多孔材料。構(gòu)建這類框架的方式多種多樣，它們的結(jié)構(gòu)和功能靈活可調(diào)，使得MOFs從沸石材料中脫穎而出，受到廣大研究者們的青睞。本文在酰胺鍵的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合成了6種有機(jī)配體，這些配體以一元或多元形式與過(guò)渡金屬離子和稀土金屬離子配位形成10種新型配位聚合物，并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和性能分析。主要內(nèi)容如下：
　　(1)合成了3個(gè)含四氮唑基的有機(jī)配體：H3ttzta

2、、Hntban、Hntfca。通過(guò)水熱法得到了4個(gè)配合物： Zn(Hntban)2(H2O)2(1)、 Mn3(Hntban)6(2)、 Zn(Hntfca)2(3)、Zn(H3ttzta)(DMSO)(H2O)(4)。單晶衍射發(fā)現(xiàn)配合物1和2的配體相同，但中心離子不同導(dǎo)致空間結(jié)構(gòu)不同；配合物1、2、3均呈中心對(duì)稱，配合物4卻呈非中心對(duì)稱。通過(guò)吸附實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著配體尺寸的增大，配合物4呈現(xiàn)多孔性，可以吸附一定量的氮?dú)?，吸附量可達(dá)32cm3

3、/g左右。表明多元的N配體有利于構(gòu)筑具有孔隙結(jié)構(gòu)的MOFs。
　　(2)合成了1個(gè)二元柔性羧酸配體H2dpba。利用水熱法得到了三個(gè)稀土配合物：[La(H2dpba)(NO3)(H2O)]·3DMA(5)、[Nd(H2dpba)(NO3)(H2O)]·3DMA(6)[Sm(H2dpba)(NO3)(H2O)]·3DMA(7)。單晶衍射發(fā)現(xiàn)，它們具有相似的框架結(jié)構(gòu)，中心離子均為九配位，框架內(nèi)含有一維孔道。對(duì)配合物6進(jìn)行氣體吸附測(cè)試，

4、發(fā)現(xiàn)它對(duì)N2和CO2均有吸附功能：對(duì)N2的吸附量達(dá)55cm3/g，對(duì)CO2的吸附量達(dá)10cm3/g。還合成了1個(gè)四元柔性羧酸配體H4tbmba，利用水熱法制備了1個(gè)Zn配合物[Zn(H4tbmba)](DMA)(C2H8N)2(H2O)3(8)，粉末衍射和單晶衍射擬合數(shù)據(jù)顯示配合物8是一種含dia拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)構(gòu)型的陰離子框架化合物。進(jìn)行染料吸附和離子交換、氣體吸附等一系列測(cè)試后，發(fā)現(xiàn)化合物8具有快速吸收羅丹明B的能力，經(jīng)銅離子交換處理后對(duì)C

5、O2、N2氣體吸附能力明顯提升。進(jìn)一步說(shuō)明多元羧基柔性配體有利于構(gòu)筑多孔結(jié)構(gòu)的MOFs。、
　　(3)通過(guò)水熱法得到了3個(gè)含有N配位元和羧基配位元的過(guò)渡金屬離子配合物：[Ni2(L1)2(H2bdtz)2(H2O)]·5DMA·H2O(8)、[Co2(L2)2(Hbdap)(DMA)(H2O)2]·2DMA(9)、Zn(H3tpim)( H2dpba)·DMA·3H2O(10)。單晶衍射顯示，配合物8是由雙核結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的一種(2