由于金屬有機配位聚合物表現(xiàn)出特殊的結構和性質,此類材料對催化,傳感,吸附分離,生物醫(yī)藥等領域具有極其重要的影響。雙金屬配位聚合物是近年來新興的研究熱點。此類材料可實現(xiàn)不同金屬之間的性能協(xié)同與集成,從而提高配位聚合物材料的可設計性,極大拓展配位聚合物材料的應用范圍。雖然雙金屬配位聚合物非常重要,但是將兩種金屬離子集成于同一配位聚合物體系的研究才剛剛開始,尤其是分子尺度均勻的雙金屬配位聚合物的制備是科研人員面臨一大挑戰(zhàn)。本論文基于配位化學中的軟硬酸堿理論,選擇同時具有化學“軟”、“硬”配位基團的雙活性配體作為有機構筑基元,成功實現(xiàn)雙金屬配位聚合物的制備。兩種金屬離子在配位聚合物中均實現(xiàn)分子尺度均勻分布,因此雙金屬配位聚合物可作為雙金屬無機復合材料的理想前驅體。通過熱解,實現(xiàn)從雙金屬有機配位聚合物到具有催化活性的無機納米復合材料的轉變,并對其催化活性進行研究。本論文的工作主要包括兩個方面:首先,以甲基丙烯酸根(MAA~-)為雙活性有機配體實現(xiàn)Co(MAA)_2/Pd(Ⅱ)雙金屬配位聚合物納米帶的制備。通過去溶劑化作用對自組裝過程進行控制,揭示配位聚合物納米帶的形成機理,發(fā)展了制備雙金屬配位聚合物的方法。并且以雙金屬配位聚合物納米帶為前驅體,制備了一維Pd/Co_3O_4納米復合材料,表現(xiàn)出較好的催化活性和磁分離性能。其次,通過對自組裝過程的控制,對雙金屬配位聚合的結構和形貌進行調控,制備Zn(MAA)_2/Pd(Ⅱ)零維微球,一維納米線,二維片層結構。重點對雙金屬配位聚合物微球進行系統(tǒng)研究。研究溶劑的組成和性質對雙金屬配位聚合物的結構和形貌的影響。通過熱解,實現(xiàn)了Pd/ZnO納米復合微球的制備。由于其特殊的分級多孔結構,金屬粒子的小尺寸和均勻分布,復合微球對化學還原對硝基苯酚具有較好的催化活性。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：O641.4
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 配位聚合物材料概述
        1.2.1 配位聚合物納米復合材料的分類
        1.2.2 配位聚合物納米復合材料的制備方法
        1.2.3 配位聚合物納米復合材料的結構
        1.2.4 配位聚合物納米復合材料的性能
        1.2.5 配位聚合物納米復合材料的應用
        1.2.6 配位聚合物納米復合材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.7 配位聚合物納米復合材料遇到的挑戰(zhàn)
    1.3 雙金屬配位聚合物概述
        1.3.1 雙金屬配位聚合物的制備方法
        1.3.2 雙金屬配位聚合物的性能和應用
        1.3.3 雙金屬配位聚合物的研究現(xiàn)狀
        1.3.4 雙金屬配位聚合物遇到的挑戰(zhàn)
    1.4 配位聚合物前驅體法制備無機材料
        1.4.1 配位聚合物前驅體法制備多孔金屬氧化物材料
        1.4.2 配位聚合物前驅體法制備多孔碳材料
        1.4.3 配位聚合物前驅體法制備核殼結構材料
        1.4.4 配位聚合物前驅體法制備金屬或金屬氧化物/碳材料
    1.5 本文的主要研究內容
第2章 實驗內容和方法
    2.1 實驗原料及儀器
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗儀器
2/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物納米帶的制備方法'>    2.2 Co（MAA）₂/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物納米帶的制備方法
2·H₂O配位聚合物前驅體的制備方法'>        2.2.1 Co（MAA）₂·H₂O配位聚合物前驅體的制備方法
2 配位聚合物納米帶的制備方法'>        2.2.2 Co（MAA）₂ 配位聚合物納米帶的制備方法
2/Pd（Ⅱ）配位聚合物和Pd/Co₃O₄納米帶的制備方法'>        2.2.3 Co（MAA）₂/Pd（Ⅱ）配位聚合物和Pd/Co₃O₄納米帶的制備方法
2/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物的制備方法'>    2.3 Zn（MAA）₂/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物的制備方法
2·H₂O配位聚合物前驅體的制備方法'>        2.3.1 Zn（MAA）₂·H₂O配位聚合物前驅體的制備方法
2 配位聚合物微球的制備方法'>        2.3.2 Zn（MAA）₂ 配位聚合物微球的制備方法
2 配位聚合物納米線的制備方法'>        2.3.3 Zn（MAA）₂ 配位聚合物納米線的制備方法
2 配位聚合物納米片的制備方法'>        2.3.4 Zn（MAA）₂ 配位聚合物納米片的制備方法
2/Pd（Ⅱ）配位聚合物微球和Pd/ZnO微球的制備方法'>        2.3.5 Zn（MAA）₂/Pd（Ⅱ）配位聚合物微球和Pd/ZnO微球的制備方法
3O₄復合材料催化性能的測試'>    2.4 Pd/Co₃O₄復合材料催化性能的測試
    2.5 Pd/ZnO復合材料催化性能的測試
    2.6 表征測試手段及方法
        2.6.1 掃描電鏡分析（SEM）
        2.6.2 透射電鏡分析（TEM）
        2.6.3 X射線衍射分析（XRD）
        2.6.4 傅立葉紅外光譜分析（FT-IR）
        2.6.5 X射光電子能譜分析（XPS）
        2.6.6 紫外-可見分光光度計（UV-Vis）
        2.6.7 超導量子干涉儀
        2.6.8 電感耦合等離子體（ICP）
        2.6.9 原子力顯微鏡（AFM）
        2.6.10 比表面積測試（BET）
1HNMR）'>        2.6.11 液相核磁氫譜（¹HNMR）
        2.6.12 熱重分析（TGA）
        2.6.13 差示掃描量熱儀（DSC）
2/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物納米帶的制備及催化應用'>第3章 Co（MAA）₂/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物納米帶的制備及催化應用
2·H₂O配位聚合物前驅體的表征'>    3.1 Co （MAA）₂·H₂O配位聚合物前驅體的表征
2 配位聚合物納米帶的表征'>    3.2 Co（MAA）₂ 配位聚合物納米帶的表征
2 配位聚合物納米帶形貌結構表征'>        3.2.1 Co（MAA）₂ 配位聚合物納米帶形貌結構表征
2 配位聚合物納米帶分子結構表征'>        3.2.2 Co（MAA）₂ 配位聚合物納米帶分子結構表征
2/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物納米帶的制備'>    3.3 Co（MAA）₂/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物納米帶的制備
2/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物納米帶的合成機理'>    3.4 Co（MAA）₂/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物納米帶的合成機理
2/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物納米帶的表征'>    3.5 Co（MAA）₂/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物納米帶的表征
2/Pd（Ⅱ）納米帶分子結構表征'>        3.5.1 Co（MAA）₂/Pd（Ⅱ）納米帶分子結構表征
2/Pd（Ⅱ）納米帶形貌結構表征'>        3.5.2 Co（MAA）₂/Pd（Ⅱ）納米帶形貌結構表征
3O₄一維納米復合材料表征'>    3.6 Pd/Co₃O₄一維納米復合材料表征
3O₄一維納米復合材料表面形貌表征'>        3.6.1 Pd/Co₃O₄一維納米復合材料表面形貌表征
3O₄一維納米復合材料結構表征'>        3.6.2 Pd/Co₃O₄一維納米復合材料結構表征
3O₄的催化性質'>    3.7 Pd/Co₃O₄的催化性質
    3.8 本章小結
2/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物微球的制備及催化應用'>第4章 Zn（MAA）₂/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物微球的制備及催化應用
    4.1 去溶劑化方法的普適性
2/Ag（Ⅰ）配位聚合物納米帶和Ag/Co₃O₄納米帶的制備'>        4.1.1 Co（MAA）₂/Ag（Ⅰ）配位聚合物納米帶和Ag/Co₃O₄納米帶的制備
2/Pd（Ⅱ）配位聚合物納米帶和Pd/ZnO納米帶的制備'>        4.1.2 Zn（MAA）₂/Pd（Ⅱ）配位聚合物納米帶和Pd/ZnO納米帶的制備
2 配位聚合物的結構調控'>    4.2 Zn（MAA）₂ 配位聚合物的結構調控
2 配位聚合物微球的表征'>    4.3 Zn（MAA）₂ 配位聚合物微球的表征
2 配位聚合物微球形貌結構表征'>        4.3.1 Zn（MAA）₂ 配位聚合物微球形貌結構表征
2 配位聚合物微球分子結構表征'>        4.3.2 Zn（MAA）₂ 配位聚合物微球分子結構表征
2/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物微球的制備方法'>    4.4 Zn（MAA）₂/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物微球的制備方法
2/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物微球的表征'>    4.5 Zn（MAA）₂/Pd（Ⅱ）雙金屬配位聚合物微球的表征
2/Pd（Ⅱ）微球形貌結構表征'>        4.5.1 Zn（MAA）₂/Pd（Ⅱ）微球形貌結構表征
2/Pd（Ⅱ）微球分子結構表征'>        4.5.2 Zn（MAA）₂/Pd（Ⅱ）微球分子結構表征
    4.6 Pd/ZnO納米復合材料表征
        4.6.1 Pd/ZnO納米復合材料形貌結構表征
        4.6.2 Pd/ZnO納米復合材料結構表征
    4.7 Pd/ZnO復合材料催化性質表征
    4.8 本章小結
結論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝

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本文編號：2873073