發(fā)布時(shí)間：2017-09-16 08:32

  本文關(guān)鍵詞：基于鎳的金屬有機(jī)材料構(gòu)筑及光催化放氫研究

  更多相關(guān)文章： 金屬有機(jī)材料 自組裝 包合 三元體系 光致產(chǎn)氫

【摘要】：金屬-有機(jī)材料(簡(jiǎn)稱為MOMs)同時(shí)結(jié)合了無(wú)機(jī)金屬離子及有機(jī)配體的優(yōu)勢(shì),通過(guò)配位自組裝形成不同空間構(gòu)型以及維度的超分子結(jié)構(gòu),并可以對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,比如通過(guò)預(yù)合成或者后修飾的方法進(jìn)行功能化,是學(xué)習(xí)酶催化過(guò)程的重要模型。另外,MOMs能夠通過(guò)培養(yǎng)單晶的方式,以及通過(guò)X射線單晶衍射獲得其明確的結(jié)構(gòu),這無(wú)疑對(duì)于研究反應(yīng)機(jī)理尚不清晰的金屬酶有重大的意義。因此文中將具有生物相關(guān)性的金屬鎳引入到金屬有機(jī)材料中,用于模擬自然界中的光合作用,實(shí)現(xiàn)了光致產(chǎn)氫。利用間苯二甲醛或者對(duì)苯二甲醛與2-肼基吡啶通過(guò)席夫堿反應(yīng)得到的兩例雙兩齒配體LM和LP,含有多個(gè)氮配位點(diǎn),通過(guò)改變配位陰離子以及調(diào)控配位環(huán)境來(lái)獲得不同的產(chǎn)物,分別與鎳自組裝形成三例Ni-LMH([6+6])、Ni-LMT([3+3])、Ni-LPD([2+2])的金屬有機(jī)環(huán)狀化合物。熒光素為光敏劑,三乙胺為電子犧牲劑,分別以Ni-LMT、Ni-LPD的金屬有機(jī)環(huán)狀化合物為催化劑,構(gòu)筑三元體系,模擬自然界中的催化中心,實(shí)現(xiàn)了光致產(chǎn)氫。通過(guò)調(diào)節(jié)體系條件,實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的光催化放氫體系,Ni-LMT催化轉(zhuǎn)化率(TON值)最高達(dá)2600,Ni-LPD催化轉(zhuǎn)化率最高達(dá)3100。對(duì)于Ni-LPD由于配體空間上處在相互平行的位置能夠通過(guò)π-π堆積作用以及靜電作用實(shí)現(xiàn)對(duì)熒光素分子的包合,形成準(zhǔn)分子結(jié)構(gòu),在催化效率上要高于三元環(huán)結(jié)構(gòu)。通過(guò)與設(shè)計(jì)合成的單核結(jié)構(gòu)對(duì)比,也從一定程度上證實(shí)了二元環(huán)結(jié)構(gòu)與熒光素分子的結(jié)合。以配位自組裝成功地將具有偶氮結(jié)構(gòu)的配體與金屬鎳配位得到了一例三維結(jié)構(gòu)的金屬有機(jī)框架Ni-DPA,由于偶氮結(jié)構(gòu)的引入降低了鎳的氧化還原電位,提高了還原質(zhì)子的能力。在以三乙胺為電子犧牲劑,熒光素為光敏劑,Ni-DPA為催化劑組成的三元非均相體系中,實(shí)現(xiàn)了光致產(chǎn)氫。由于框架結(jié)構(gòu)自身具有的大的表面積以及多孔的特性,通過(guò)熒光滴定證實(shí)了,熒光素能夠附著在Ni-DPA上,加速體系中的電子傳遞,有利于催化反應(yīng)的進(jìn)行,催化轉(zhuǎn)化率最高達(dá)到118。
【關(guān)鍵詞】：金屬有機(jī)材料 自組裝 包合 三元體系 光致產(chǎn)氫
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O641.4;TQ116.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-25
• 1.1 金屬有機(jī)超分子的發(fā)展8-9
• 1.2 金屬有機(jī)大環(huán)研究進(jìn)展9-13
• 1.2.1 金屬有機(jī)環(huán)狀化合物概述9-10
• 1.2.2 金屬有機(jī)大環(huán)的構(gòu)筑10-11
• 1.2.3 金屬有機(jī)大環(huán)模擬酶催化的研究11-13
• 1.3 金屬有機(jī)框架研究進(jìn)展13-17
• 1.3.1 金屬有機(jī)框架概述13-14
• 1.3.2 金屬有機(jī)框架在催化方面的應(yīng)用14-17
• 1.4 光催化制氫體系的研究進(jìn)展17-23
• 1.4.1 放氫研究概述17
• 1.4.2 三元體系的放氫研究17-21
• 1.4.3 基于鎳催化劑放氫的研究21-23
• 1.5 設(shè)計(jì)思想與工作內(nèi)容23-25
• 2 基于鎳的金屬有機(jī)大環(huán)的組裝及催化光解水制氫25-46
• 2.1 引言25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分25-29
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑25-26
• 2.2.2 配體及配合物的合成26-27
• 2.2.3 配合物晶體結(jié)構(gòu)27-29
• 2.3 結(jié)果與討論29-44
• 2.3.1 Ni-LMT光分解水制氫研究29-36
• 2.3.2 Ni-LPD光分解水制氫研究36-44
• 2.4 本章小結(jié)44-46
• 3 基于鎳的金屬有機(jī)框架的組裝及催化光解水制氫46-56
• 3.1 引言46
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分46-51
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑46-47
• 3.2.2 配體及配合物的合成47-48
• 3.2.3 配合物晶體結(jié)構(gòu)及表征48-51
• 3.3 結(jié)果與討論51-55
• 3.4 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-62
• 附錄A 配體的核磁62-65
• 附錄B 晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)65-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況75-76
• 致謝76-77

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李華;高性能有機(jī)材料研究的新進(jìn)展[J];南都學(xué)壇;1990年03期

2 張玉龍;;介紹一種光非線性有機(jī)材料[J];世界研究與發(fā)展;1991年02期

3 崔文仙;涂料對(duì)聚合有機(jī)材料光穩(wěn)定性的影響[J];印染;1982年01期

4 盧鐘鶴;陳鏡泓;楊映松;許耀光;范仲禮;石麗玲;李耀桓;;水溶性有機(jī)材料的合成與結(jié)構(gòu)的研究[J];化學(xué)通訊;1985年03期

5 大l⑸拼衛(wèi)，

本文編號(hào)：861978