本文選題：對二甲苯二膦酸 + 離子熱合成��； 參考：《太原理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：金屬有機膦酸配位聚合物作為一類重要的有機—無機雜化材料,在氣體吸附分離、離子交換、催化、質子導體等領域具有潛在的應用價值。與含羧基、含氮基配體相比,有機膦配體在與金屬離子結合時可以提供更多結合位點,而且P-C鍵具有較好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,因而設計合成具有新型結構的金屬膦酸鹽材料具有重要的意義。到目前為止,大部分的金屬膦酸鹽材料都是在水熱/溶劑熱條件下合成的。離子熱合成法,利用離子液體或低共熔混合物作為溶劑和模板劑,在制備新型無機多孔材料方面顯示出獨特的優(yōu)勢。低共熔混合物通常由季銨鹽和氫鍵供體形成,其結構和種類更加豐富、價格低廉,其種類的豐富性以及溶劑性質可調控性為新型金屬膦酸鹽材料的合成提供了廣闊的選擇空間。本論文選擇了兩類低共熔混合物(草酸/季銨鹽和尿素/季銨鹽)作為反應的介質和潛在的模板劑,對二甲苯二膦酸(H4xbp)作為有機配體與金屬Zn/Cu進行配位自組裝,系統(tǒng)的研究了這兩類低共熔混合物中金屬膦酸鹽配位聚合物的合成規(guī)律及特點。通過調變體系的物化性質和優(yōu)化合成條件得到了7種新型的金屬雙膦酸鹽化合物,通過單晶數(shù)據(jù)對其結構進行了解析,并利用粉末XRD、CHN元素分析、IR、TG-DSC、SEM等多種手段對其物化性質進行了系統(tǒng)的表征,主要研究內容和結論包括以下幾個方面:1.在草酸/四甲基氯化銨低共熔體系中,系統(tǒng)地研究了添加少量的水和NaOH對反應結果的影響,并合成了四種新型三維結構的二膦酸鋅配位聚合物:Zn_2(xbp)(I),Zn_2(H_2O)_2(xbp)(II),Na2Zn3(H_2O)_2(xbp)_2(III),NaZn(H_2xbp)0.5(xbp)0.5·1.5H_2O(IV)。通過單晶衍射數(shù)據(jù)對其結構進行了解析,四種化合物整體上具有類似性,均是有機配體柱撐的三維骨架結構。其中,化合物III和IV是通過向體系中引入Na+形成的,鈉離子分別以NaO4四面體或NaO5六面體的形式存在于無機層中。此外,系統(tǒng)的研究了化合物IV到化合物II的相轉變行為,通過XRD、SEM及ICP元素分析等手段揭示了其相轉變機理,化合物IV經(jīng)歷了鍵的斷裂,Na+離子解離,Zn_2+離子與配體再組裝的過程。2.在草酸/氯化膽堿低共熔體系中,對二甲苯二膦酸四乙酯和二價銅離子反應得到兩種二膦酸銅配位聚合物:Cu_2(H_2O)_2(xbp)(V)和化合物VI,其中化合物V和文獻中報道的化合物具有類似的骨架結構,發(fā)現(xiàn)體系中季銨鹽的結構導向作用沒有發(fā)揮出來。3.在尿素/質子化的有機胺體系中,對二甲苯二膦酸四乙酯和二價鋅離子反應得到兩種新型的有機膦酸鋅材料:未知相化合物VII和化合物(CH_3NH_3)_4Zn_2(xbp)_2·H_2O(VIII)�；衔颲II由于單晶尺寸太小,結構待解,但CHN元素分析、FT-IR、TG-DSC實驗結果表明該化合物是以尿素原位熱分解的無機銨根(NH4+)作為模板劑合成的膦酸鋅鹽材料�；衔�(CH_3NH_3)_4Zn_2(xbp)_2·H_2O(VIII)為新型三維開放骨架結構,膦酸基團具有類羧酸配體的配位特征,甲胺起模板作用并起到平衡骨架電荷的作用。
[Abstract]:The metal organophosphonic acid coordination polymer is a kind of important organic - inorganic hybrid material , which has potential application value in the fields of gas adsorption separation , ion exchange , catalysis , proton conductor and so on . The compound ( CH _ 3NH _ 3 ) _ 4Zn _ 2 ( xbp ) _ 2 路 H _ 2O ( VIII ) is a novel three - dimensional open framework structure . The compound ( CH _ 3NH _ 3 ) _ 4Zn _ 2 ( xbp ) _ 2 路 H _ 2O ( VIII ) is a novel three - dimensional open framework structure . The compound ( CH _ 3NH _ 3 ) _ 4Zn _ 2 ( xbp ) _ 2 路 H _ 2O ( VIII ) is a novel three - dimensional open framework structure .

【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O641.4

【參考文獻】

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1 劉亞錄;朱運培;李敏;袁忠勇;;介孔金屬膦酸鹽雜化材料研究進展[J];化學學報;2014年05期

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本文編號：1790243