金屬-有機框架（MOFs）是一種有潛力的晶態(tài)微孔材料,通常由金屬離子/金屬簇和含有官能團的橋連有機配體通過配位鍵和弱相互作用自組裝形成的。在過去的幾十年里,它已引起了科研工作者們極大的興趣,原因不僅在于它們具有豐富多彩的結(jié)構(gòu),還在于它們具有巨大的潛在應用,如磁性、氣體存儲/分離、熒光、離子交換和催化作用等等。由于MOFs具有高比表面積、高孔隙率、結(jié)構(gòu)和功能多樣性等特點,本論文主要研究了MOFs在吸附、固態(tài)熒光和熒光傳感性能方面的應用。在本論文中,作者選用2-（1氫-1,2,4-三氮唑-1-基）對苯二甲酸（H₂L）作為有機配體,與過渡金屬Zn（II）離子和鑭系金屬離子通過溶劑熱合成法成功地構(gòu)筑了8例MOFs:{[Sm（L）_1.5（H₂O）]·4H₂O}_n（1）、{[Eu（L）_1.5（H₂O）]·4H₂O}_n（2）、{[Gd（L）_1.5（H₂O）]·4... 

【文章來源】：西北大學陜西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

配合物ZJU-195的3D結(jié)構(gòu)：(a)273K時ZJU-195a對C2H2(紫色)、CO2(橙色)和CH4(藍色)

因是其孔道中含有以下活性位點：(1)開放的金屬位點[23]；(2)路易斯堿性位點[24]；(3)極性基團等[25]。就這樣 MOFs 被選為理想的吸附材料，尤其是被用于工業(yè)上來自于廢氣和填埋氣體混合物中的 CO2的選擇性吸附和分離。2018 年，Madhab C. Das 課題組利用 3,3'-azobis(pyridine) (L)、4,4'-oxybis(benzoic acid)(H2OBA)和 Co(NO3)2·6H2O 在溶劑熱條件下合成了{[Co(OBA)(L)0.5]·S}n((IITKGP-8, S =disordered solvents)[26](圖 1.2)。IITKGP-8 的 X-射線單晶衍射研究表明，它是一個在 c 軸方向上含有 1D 菱形孔道的 3D 框架結(jié)構(gòu)的配合物，孔隙率為 34.2%，孔道表面被裸露的azo 官能團所修飾。從氣體吸附測試圖來看，活化的 IITKGP-8 對 CO2有極高的量(273 K/1bar 為 55.4 cm3g-1和 295 K/1 bar 為 26.5 cm3g-1)，而在相同的條件下對 CH4和 N2有極低的吸附量；CO2/N2的選擇性 273 K/1 bar 時為 106，295 K/1 bar 時為 43.7，CO2/CH4的選擇性 273 K 時為 17.7，295 K 時為 17.1，這表明 IITKGP-8 對 CO2/N2有極高的選擇性分離，對 CO2/CH4有適宜的選擇性分離。

大的應用價值。隨著社會信息量的日益增多，人們對信息有著大量的需求，而人的記憶能力是有限的，這就顯得對磁性材料的研究愈加重要。與傳統(tǒng)的磁性材料相比，MOFs磁性材料具有更多優(yōu)點，如：低溫合成、可利用修飾配體對材料性能進行調(diào)控等，從而制造出多功能復合型磁性材料[33]。2016 年 ， 程 鵬 課 題 組 利 用 Ni-MOF ([Ni3(pyip)2(HCOO)2(H2O)2]n, H2pyip =5-(pyridine-4-yl)isophthalic acid)與 NiO 原位形成了 NiO@MOF 復合材料，該種組合方式導致低于 18 K 的長程磁有序和磁滯回路[34]。磁性研究表明，在室溫條件下，χMT 的值為 4.91 cm3K mol 1。在 75-300 K 溫度區(qū)間，隨著溫度的降低，χMT 的值緩慢地減小至4.33 cm3K mol 1；然后由 75 K 降到 16 K(Tmin)時，χMT 達到最大值 13.98 cm3K mol 1，這是由于存在鐵磁交換作用；再進一步降低溫度至2 K，χMT 急劇下降到 3.14 cm3K mol 1[35, 36]，這是由零場分裂或 Ni(II)三聚體之間的反鐵磁耦合作用引起。如圖 1.3 所示，在低于 18 K 時，存在長程有序的磁性行為。另外，不同頻率的交流磁化率變溫曲線更進一步地證明了這一結(jié)果。


本文編號：2945203