金屬有機骨架多孔材料的調(diào)控及其性能研究
發(fā)布時間:2017-04-06 05:05
本文關鍵詞:金屬有機骨架多孔材料的調(diào)控及其性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:金屬有機骨架配合物(MOFs)是具有一維、二維或者三維的周期性無限網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的晶體材料。MOF材料不僅具有新穎的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu),而且在氣體吸附與分離、催化、傳感等方面擁有很大的潛在應用價值,由此,MOF材料成為當今化學與材料科學界一個快速發(fā)展的領域。根據(jù)有機配體和中心金屬離子或金屬簇的配位幾何環(huán)境可以有目的的設計出具有特定功能的MOF材料,使科學家們對多功能的配合物的設計充滿了期待。在本論文中,我們選擇甲酸、1,3,5-均苯三甲酸、1,3-間苯二甲酸、異煙酸、1,3,5-三(4′-羧苯基)苯(BTB)、2,4,6-三(4′-羧苯基)1,3,5-三嗪(TATB)為有機配體,期望合成一系列具有新穎結(jié)構(gòu)的配位聚合物。論文分為五個章節(jié):第一章對配位聚合物的概念、發(fā)展歷程、合成方法、結(jié)構(gòu)特點做了簡要的概述,并簡要的介紹了MOF材料在實際應用方面的探索和發(fā)展。另外還給出了研究的目的和內(nèi)容。第二章主要介紹前驅(qū)體法和輔助試劑控制合成甲酸的銅、鐵配位聚合物。并對部分晶體進行了X射線粉末衍射(XRD)、熱重分析(TGA)以及氮氣吸附測試。第三章主要敘述了前驅(qū)體法、雜原子法和研磨輔助溶劑法合成的七種以間苯二甲酸、異煙酸為配體的配位聚合物,其中AF-3、AF-4是期望的三維結(jié)構(gòu),通過熱處理脫去客體后,展現(xiàn)了永久孔的特性,其langmiur比表面積分別為789 m2/g和738 m2/g。第四章主要通過多組分合成法,合成以C3對稱性配體,如均苯三甲酸(BTC)、1,3,5-三(4′-羧苯基)苯(BTB)、2,4,6-三(4′-羧基苯基)-1,3,5-均三嗪(TATB)這樣配體的配位聚合物。通過多金屬原子、多種配體和多種溶劑混合,得到了16種配位聚合物。通過多金屬離子組合合成結(jié)構(gòu)新穎的配位聚合物CF-2、CF-6、CF-7、CF-10、CF-11,另外通過雜原子的摻雜改變了骨架的電荷和功能,如CF-3、CF-7、CF-8和CF-9。并對部分配位聚合物進行了X射線粉末衍射(XRD)、EDS能譜分析和N2吸附。N2吸附實驗表明CF-10、CF-11有較高的比表面積和大的開放孔。第五章對得到的研究成果加以歸納總結(jié)?偨Y(jié)重要的合成方法和合成規(guī)律。
【關鍵詞】:金屬有機骨架材料 配位聚合物 羧酸配體 金屬簇 多組分組裝
【學位授予單位】:遼寧大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:O627
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-15
- 本論文中所用到的縮寫和符號15-16
- 第1章 前言16-38
- 1.1 配位聚合物概述16-18
- 1.2 配位聚合物的結(jié)構(gòu)特點18-23
- 1.2.1 結(jié)構(gòu)多樣性18-19
- 1.2.2 多孔性及高的比表面積19-21
- 1.2.3 高熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性21-22
- 1.2.4 孔道可調(diào)控性22-23
- 1.3 配位聚合物的合成方法23-27
- 1.3.1 溶劑熱法23-24
- 1.3.2 擴散法24
- 1.3.3 離子熱合成法24-25
- 1.3.4 機械化學法(球磨法)25-26
- 1.3.5 超聲合成法26
- 1.3.6 電化學合成法26-27
- 1.4 配位聚合物的應用27-36
- 1.4.1 氣體吸附與分離27-29
- 1.4.2 催化作用29-31
- 1.4.3 發(fā)光性質(zhì)31-32
- 1.4.4 磁性方面應用32-34
- 1.4.5 電化學方面應用34-36
- 1.5 本課題研究目的及意義36
- 1.6 研究內(nèi)容36-38
- 第2章 甲酸構(gòu)建的配位聚合物及其性質(zhì)表征38-54
- 2.1 引言38-39
- 2.2 實驗部分39-42
- 2.2.1 實驗材料39
- 2.2.2 配位聚合物的合成39-40
- 2.2.3 結(jié)構(gòu)測試40
- 2.2.4 其他測試40-42
- 2.3 結(jié)果與討論42-50
- 2.3.1 晶體結(jié)構(gòu)42-47
- 2.3.2 物理化學性質(zhì)47-50
- 2.4 結(jié)論50-54
- 第3章 二連接配體構(gòu)建的配位聚合物及其性質(zhì)54-72
- 3.1 引言54
- 3.2 實驗部分54-59
- 3.2.1 實驗原料54-55
- 3.2.2 配位聚合物的合成55-56
- 3.2.3 結(jié)構(gòu)測試56
- 3.2.4 其他測試56-59
- 3.3 結(jié)果與討論59-67
- 3.3.1 晶體結(jié)構(gòu)59-66
- 3.3.2 氣體吸附66-67
- 3.4 結(jié)論67-72
- 第4章 三連接羧酸配體構(gòu)建的配位聚合物及其性質(zhì)72-110
- 4.1 引言72
- 4.2 實驗部分72-81
- 4.2.1 實驗原料72-73
- 4.2.2 配位聚合物的合成73-75
- 4.2.3 結(jié)構(gòu)測試75-76
- 4.2.4 其他測試76-81
- 4.3 結(jié)果與討論81-95
- 4.3.1 晶體結(jié)構(gòu)81-92
- 4.3.2 物理化學性質(zhì)92-95
- 4.4 結(jié)論95-110
- 第5章 結(jié)論110-111
- 致謝111-112
- 參考文獻112-121
【參考文獻】
中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 范弘銘;納米孔結(jié)構(gòu)配位聚合物的合成與性能研究[D];遼寧大學;2011年
本文關鍵詞:金屬有機骨架多孔材料的調(diào)控及其性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:288290
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