导读:本文包含了多齿羧酸配体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:金属有机骨架材料,溶剂热合成法,调节剂合成策略,小分子吸附与分离
多齿羧酸配体论文文献综述
孙晓东[1]（2019）在《基于V型二齿羧酸配体MOFs材料的构筑及其性能研究》一文中研究指出金属有机骨架材料(MOFs)作为一种新型的结晶态多孔材料,近年来受到了研究者的广泛关注。该类材料不仅具有较低的密度,还具有超高的比表面积和可调的孔径。MOFs材料自身的这些优势使其在气体储存与分离、荧光传感、催化、磁学等众多领域中展现出了优异的性能并一跃成为了化学和材料科学领域新的研究热点。尽管MOFs材料在众多领域中表现出色,但是因为多数MOFs材料稳定性较差,所以无法应用于实际工业生产中。Zr-MOFs材料的出现成功地解决了这一难题。由于Zr-MOFs材料不仅具有MOFs材料本身的特点,它还具有超强的热及化学稳定性,使其在脱除客体分子之后依然能够保持良好的孔道性质,从而能够应用于诸多领域。在过去的研究中,人们经常选用直线型羧酸配体构筑Zr-MOFs材料,其结构较为单一,骨架通常具有规则的孔道,而V型羧酸配体具有更多的配位模型、角度和空间适应性,这也使其易于构建结构新颖,孔道结构多样的Zr-MOFs材料。此外,V型羧酸配体具有较好的弯曲扭转性,易于构建一些具有柔性骨架的MOFs材料。基于以上考虑,我们选用6种V型二齿羧酸配体,利用调节剂和溶剂热的合成策略成功地构筑了7个具有超稳定性的Zr(Hf)-MOFs材料和2个具有柔性骨架的Zn-MOFs材料,根据材料自身的结构特征,我们对其小分子吸附分离,荧光传感及CO_2催化转化性能进行了探究,本论文的研究成果主要包含以下叁个方面:(1)以V型二齿羧酸为有机配体,利用调节剂的合成策略成功地构筑了4个具有良好稳定性能的Zr(Hf)-MOFs材料(化合物1-4),其中化合物1和2为同构的材料,只是金属源不同,所以我们仅对化合物1进行了性质测试。化合物1为二重穿插结构,由12-连接的Zr_6金属簇和V型二齿羧酸配体构成,并且其骨架中存在着少有的双壁结构,使其展现出了超强的热及化学稳定性。尽管化合物1的比表面积比大多数已报道的Zr-MOFs材料低,但它却展现出了优异的CO_2吸附和分离性能。利用其超强的稳定性,我们又对其水体系下荧光检测爆炸物的性能进行了测试,结果显示化合物1对TNP具有很好的荧光检测灵敏性和选择性,其K_(sv)值可以达到2.3×10~5 M~(-1),超过了多数已报道的MOFs材料,展现出了潜在的应用价值。化合物3同样由Zr_6金属簇和V型二齿羧酸配体构成,但其Zr_6金属簇采用10-连接,并且在结构中存在Zr_6簇金属链。结构上的特点使得化合物3在强酸强碱水溶液中都拥有超强的稳定性。此外,化合物3还是少有的双功能Zr-MOFs材料,它不仅能够大量和选择性的吸附Cr_2O_7~(2-)离子,还能够灵敏的对Cr_2O_7~(2-)离子进行荧光检测。化合物4同样由Zr_6金属簇和V型羧酸配体构成。虽然化合物4与化合物3的结构相近,但由于其骨架中缺少柱支撑分子,所以化合物4为2D层状结构。(2)利用调节剂的合成策略,我们成功的制备了一例介孔Zr-MOFs材料,(化合物5)。它由8-连接Zr_6金属簇与V型羧酸配体构成,具有reo拓扑结构。它不仅含有两种介孔笼状结构,而且在酸性和碱性水溶液中同样展现出了优异的化学稳定性。得益于化合物5结构中存在的Br?nsted和Lewis酸位点,Lewis碱位点及其优异的化学稳定性,该材料对CO_2环加成反应展现出了优异的催化效果,可被视为一种非常高效的非均相MOFs催化剂材料。此外,在化合物3的基础上,我们利用配体官能化的方法成功制备了2个具有Lewis碱修饰的Zr-MOFs材料,化合物6和7,其中化合物7含有的Lewis碱位点数目更多。由于修饰官能团的存在,化合物6和7的比表面积略低于化合物3,但它们对CO_2的吸附焓却逐步增加,并且对CO_2环加成反应的催化效果也依次增强。(3)采用溶剂热的合成方法,我们成功制备了一例具有二重穿插结构的Zn-MOFs材料(化合物8)。它由Zn_4O金属簇与V型羧酸配体构成,具有经典的pcu拓扑结构。虽然化合物8结构较为致密,但其在吸附N_2和CO_2气体时却展现出了有趣的阶梯式吸附行为(“呼吸”效应)。在此基础上,我们采用离子掺杂的方法成功制备了与化合物8同构的Zn/Co掺杂的化合物,8’和8’’。其中化合物8’’的Co离子含量要高于化合物8’。研究发现,随着化合物中Co离子含量的增加,其“开关门”压力也会相应增加,通过控制Zn/Co离子掺杂的比例,我们可以对化合物8的呼吸效应进行有效地调控。为了探究官能基团对化合物8呼吸效应的影响,我们利用甲基官能化的H_2MDCPB配体制备了与化合物8同构的化合物9。与化合物8相比,由于修饰基团的存在,化合物9的结构更加致密,并且两个互穿结构之间的作用力更强,这也使得化合物9展现出了与化合物8完全不同的呼吸行为。总之,我们利用调节剂的合成策略成功地构筑了7个稳定的Zr(Hf)-MOFs。得益于Zr-MOFs的稳定性,我们对其气体吸附分离,荧光传感和CO_2催化转化性能进行了研究。此外,我们还构建了2个具有呼吸效应的Zn-MOFs材料,并探究了金属离子和官能团对其呼吸效应的影响。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
邹丽飞[2]（2018）在《基于低对称性四齿羧酸配体构筑的铟和锌MOFs材料的吸附与质子传导性能研究》一文中研究指出金属有机骨架化合物(metal-organic frameworks,简称:MOFs),通常是由金属离子或金属簇(次级结构基元,简称:SBUs)与有机配体自组装而形成的。基于不同的合成方法,不同的金属离子(簇)和有机配体的自组装能够产生了大量具有丰富拓扑结构和永久孔隙的MOFs材料。由于MOFs材料的极高比表面积、高孔隙率和可调孔功能,使MOFs材料的研究课题从气体储存、分离、催化、药物缓释、发光,扩展到质子传导,甚至能量转换等。通过合理地选择金属源与有机配体,可以设计和构筑具有预期结构的MOFs材料,实现其结构的功能化,有效地提高材料的应用性能。本论文以硝酸铟和硝酸锌为金属源,在溶剂热条件下,分别与叁种低对称性的四齿羧酸有机配体2,2’,5,5’-偶氮苯四羧酸(2,5-H_4ABTC)、3,3’,5,5’-偶氮苯四羧酸(3,5-H_4ABTC)和3,3’,4,4’-联苯四羧酸(3,4-H_4BPTC)反应,成功地构筑了7个结构新颖的叁维MOFs材料。我们对所合成的化合物进行了单晶结构解析,并针对其结构特点进行了性质探索,主要包括它们在吸附(气体吸附与分离、有机染料的吸附与分离、碘的吸附与释放)及质子传导方面的应用。本论文的研究成果包含以下叁个方面:(1)以硝酸铟为金属源,分别与2,5-H_4ABTC和3,5-H_4ABTC有机配体自组装得到两个均具有[In(COO)_4]次级结构基元的MOFs材料1和2。通过比较少见的4+4策略,我们构筑了具有GIS拓扑结构的类沸石ZMOF材料1,其具有良好的热稳定性和化学稳定性。在273 K标准大气压下,化合物1对二氧化碳的吸附量高达129 cm~3 g~(-1),高于所有已报道的具有GIS拓扑结构的ZMOFs材料。此外,该材料对其他小分子气体也表现出较好的吸附能力,如甲烷、乙烷和丙烷。由于化合物1和2具有阴离子骨架结构和高的孔隙率等特点,我们对其分别进行了有机染料与碘的吸附性能测试,结果表明它们对小分子和非阴离子有机染料具有较好的吸附能力,并能够很好地从溶液中吸附与释放碘。(2)以硝酸锌为金属源,2,5-H_4ABTC为有机配体,分别在不含有/含有第二种混合配体的条件下,成功制备了四个具有不同次级结构基元的叁维MOFs材料3-6。化合物3是由2,5-ABTC~(4-)有机配体连接[Zn_7O_2(COO)_(12)]~(2-)次级结构基元组成的叁维骨架结构。将第二种配体1,2,4-叁氮唑引入反应体系中,得到了同时具有经典轮桨状[Zn_2(COO)_4]以及[Zn_2(triazole)_2(COO)_4]的两种SBUs的化合物4。通过2,5-ABTC~(4-)以及1,2,4-叁氮唑桥联两个双核锌簇SBUs,化合物4形成了一个具有4,6,6-连接的新拓扑结构。由于化合物3和4的孔隙特征,我们对其进行了气体吸附测试研究,结果表明它们不仅对小分子气体具有较好的吸附性能,而且对CO_2/CH_4、C_2H_6/CH_4和C_3H_8/CH_4混合气体表现出较好的分离效果。化合物5是由2,5-H_4ABTC和四氮唑两种混合配体与硝酸锌共同构筑的一个具有二重穿插、类沸石SOD拓扑结构的ZMOF材料。由于孔道尺寸限制,化合物5只能够吸附动力学直径小于其孔道尺寸的气体分子,比如二氧化碳分子,而不能吸附动力学直径较大的气体分子,如氮气、甲烷、乙烷和丙烷等,因此其具有显着地二氧化碳气体筛分效应。化合物6是由2,5-H_4ABTC和4,4,-联吡啶两种混合配体与硝酸锌共同构筑的一个具有二重穿插、单核锌次级结构基元的MOF材料。(3)通过硝酸锌和3,4-H_4BPTC有机配体的自组装,我们合成了一个具有质子传导性质的MOF材料7。该化合物通过3,4-H_4BPTC有机配体中的羧酸基团连接[Zn(COO)_4]次级结构基元和钾离子形成了一个叁维骨架结构。对化合物7的质子传导测试结果表明,在27 ~oC、98%相对湿度条件下,其质子传导率为8.4×10~(-3)S cm~(-1),高于很多已报道的MOFs材料。为了深入研究该材料的质子传导机理,我们成功地得到了化合物7·0.5H_2O的单晶结构,提出了可能的质子传导途径。由阿伦尼乌斯曲线得出化合物7的活化能为0.25 eV,表明其质子传导性质遵循Grotthuss机理。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-12-01）
刘兵[3]（2018）在《基于路易斯碱位点四齿羧酸桥联配体MOFs材料的构筑及吸附性能研究》一文中研究指出二氧化碳作为导致温室效应的主要气体之一,为了有效的减少或消除二氧化碳气体对环境的负面影响,研究新型、有效、无二次污染的材料对二氧化碳气体捕获与分离已经成为科学家关注的问题。与传统的材料相比,金属有机骨架化合物(Metal-Organic Frameworks,简称MOFs)作为一种新型的多孔晶体材料,以其空旷的骨架结构、高的比表面积以及可以后修饰功能化等特点,在小分子气体吸附与分离方面有着广阔的应用前景。利用含有路易斯碱位点的有机配体与合适的金属源构筑同时具有路易斯碱位点、金属开放位点的含有金属多面体笼状结构的MOFs材料,因其具有与二氧化碳分子形成较强相互作用力的功能位点,被广泛的应用于二氧化碳气体的捕获与分离研究领域,并获得了显着的效果。本论文利用超分子构筑块和次级结构基元的合成方法,选用叁个均含有路易斯碱活性位点的四齿羧酸有机配体,分别与不同种类的金属源构筑了15个结构新颖的MOFs材料。我们对所合成的化合物进行了结构解析、性质表征及性能测试,并深入探究了这一系列多孔MOFs材料在CO_2气体的捕获、烷烃气体的选择性吸附以及有机染料的吸附等方面的应用。本论文的研究成果主要包含以下叁个方面:首先,我们利用超分子构筑块的合成策略,以含有叁氮唑和脲基官能团的四齿羧酸H_4TADIPA和H_4UADIPA为有机配体,分别与金属铜源反应,通过加入、不加入或改变辅助配体(DABCO、Pyrazine)的种类,以及改变物料的配比、有机溶剂种类、反应温度和时间等因素合成了5个均含有MOP-1笼的PMOFs材料。化合物1-5均具有高密度的金属开放位点和路易斯碱位点、相对空旷的骨架结构、多级孔,使其对CO_2气体具有较高的吸附与分离性能。特别是,化合物2展现出优异的CO_2捕获性能(210 cm~3 g~(-1),273 K,1bar)。其次,利用次级结构基元和超分子构筑块法,选用有机配体H_4TADIPA与金属锌源合成了4个具有不同孔道尺寸和拓扑学结构的化合物6-9,其中化合物6是由叁种不同尺寸和类型的多面体笼构筑的PMOFs材料,其在烷烃气体分离方面具有潜在的应用价值;在化合物7和8的结构中,有机配体的叁氮唑基团参与了配位,使结构更加稳定。虽然化合物7和8均是5,5-连接的网络结构。由于双核锌次级结构基元与其相连接的五个有机配体配位后的扭曲程度不同,导致化合物7和8的主体框架完全不同,它们分别具有3.8?的四边形孔道和12?的六边形孔道。与化合物7相比,化合物8展现出良好的小分子吸附能力;化合物9是单核锌次级结构基元与有机配体构筑的叁维骨架结构。最后,以含氮基团的四齿羧酸H_4TADIPA和H_4PorTc为有机配体,分别与Mn~(2+)、In~(3+)和Li~+金属源构筑了6个叁维结构的MOFs化合物10-15。化合物10是具有不同尺寸和类型的笼状结构,该化合物对有机染料分子具有良好吸附能力的PMOFs材料。以金属铟源与H_4TADIPA有机配体构筑的化合物11,由于该化合物的热稳定性能、比表面积、小分子气体吸附能力均较与其同构的化合物6低,我们利用金属铜离子交换的后合成策略,将化合物11转换成化合物11’,相应地,化合物11’的稳定性能及对气体的吸附与分离能力均得到了提升。化合物12、13分别是由单核铟次级结构基元与H_4TADIPA有机配体构筑的具有不同孔道类型和尺寸的叁维骨架结构。化合物14、15分别是由硝酸铟、硝酸锂与卟啉四羧酸有机配体构筑的叁维骨架MOFs材料,其中化合物14为二重穿插结构,具有良好的小分子吸附性能。本论文中,利用超分子构筑块的方法,选择具有不同种类的路易斯碱位点有机配体与不同的无机次级结构基元构筑了15个结构新颖的多孔MOFs材料,其中有8个化合物是利用超分子构筑块法合成的具有大的比表面积、空旷的骨架结构以及多级孔道的PMOFs材料。我们分析了每个化合物的主体框架结构,通过实验与理论模拟相结合的方法,主要探究了在不同温度下材料对小分子气体的吸附与分离能力,特别是二氧化碳的捕获与分离性能。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
马兵[4]（2018）在《基于多齿羧酸配体构筑的配位聚合物的合成、表征及荧光性质研究》一文中研究指出配位聚合物(Coordination Polymers,简写为CPs)是通过金属离子或金属簇与有机配体自组装形成的一类具有周期性和高度规整的无限网络拓扑结构的晶体材料,其中具有叁维网状有序孔结构的CPs也被称为金属有机骨架化合物(Metal-Organic Frameworks,缩写为MOFs)。配位聚合物作为一种新型的多孔材料,因其具有迷人的拓扑结构、丰富的孔性以及可调变的荧光性能等而被广泛的应用到多个领域。在过去的二十年里,发光CPs受到人们的广泛关注,其在光学传感方面显示出优异的选择性和超高的灵敏度。CPs的合成过程受诸多因素的影响,如有机配体、金属中心、溶剂、温度和pH值等,尤其有机配体的结构特征在配位聚合物的构筑中具有重要的作用。目前,利用羧酸类配体人们已经合成出多种具有迷人拓扑结构的CPs,其中具有供电子位点的多齿羧酸配体构筑CPs一直受到人们的关注,这一方面是因为供电子位点可作为功能位点与客体分子发生相互作用。另一方面,多齿羧酸配体具有多样的配位模式,有利于形成结构多样的CPs。在本论文中,我们选择具有供电子位点的多齿羧酸,3-(3,5-二羧基苯基)-5-(3-羧基苯基)-1,2,4-叁唑(H_3L),3,3′,5,5′-联苯偶氮四羧酸(H_4abtc)和1,3,5-叁(4-羧基苯氧基)苯(H_3tcpb)为有机配体,以Zn(II)和Cd(II)为金属中心,在溶剂热的条件下合成出了7个CPs。并研究了它们的发光及化学传感性质。本论文的主要研究成果如下:1.利用3-(3,5-二羧基苯基)-5-(3-羧基苯基)-1,2,4-叁唑(H_3L)配体与Zn(II)和Cd(II)离子配位合成了两个CPs,{[Zn_3(L)_2(4,4’-bipy)(DMF)_2]·2H_2O}_n(1)和{[Cd_3(L)_2(4,4’-bipy)(H_2O)_2]·2DMF}_n(2),其中DMF为N,N′-二甲基甲酰胺。化合物1和2为同构的叁维(3D)网络结构。对化合物1和2的荧光性质研究表明两种化合物均有良好的荧光特性,特别是1对于检测金属离子和芳香族硝基爆炸物具有很高的灵敏度,可用于荧光探针的开发。此外,封装不同比例稀土离子后的化合物1,通过调变激发波长可以实现从黄光到白光再到蓝光的变光过程。当激发波长为340 nm时,可获得白光,其CIE坐标为(0.331,0.337),这非常接近理想白光的CIE坐标(0.333,0.333),是一种潜在的白光材料。2.利用3,3′,5,5′-联苯偶氮四羧酸(H_4abtc)为主配体,双(4-吡啶基)胺(bpa)和1,3-双(4-吡啶基)丙烷(bpp)为辅助配体,以Zn(II)和Cd(II)离子为金属中心,合成出叁个CPs,{[Zn_2(abtc)(bpa)(H_2O)]·5H_2O}_n(3),{[Cd_3(abtc)_2]·2H_3O}_n(4)和[Cd_3(H_2abtc)_3(bpp)(μ_2-OH_2)_2(H_2O)_3]_n(5)。其中化合物3和4为3D结构,而化合物5为二维(2D)层状结构。在室温条件下,化合物3-5均表现出良好的发光性能。此外,化合物3对Fe~(3+)离子和硝基苯(NB)分子具有较好的荧光响应,可用于荧光探针的开发。3.利用1,3,5-叁(4-羧基苯氧基)苯(H_3tcpb)为有机配体与Zn(II)和Cd(II)离子配位反应,合成了两个CPs,{[Zn_2(tcpb)(μ_2-OH)]·5H_2O·DMF}_n(6)和{[Cd_2(tcpb)(μ_2-OH)]·5H_2O·DMF}_n(7)。化合物6和7是同构的2D结构,具有(3,3)连接的2D网络结构。在室温条件下,化合物6-7均展示出良好的荧光性质,其中,化合物6对N,N′-二甲基乙酰胺(DMA)和丙酮小分子显示出良好的荧光响应。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01）
张健[5]（2016）在《基于多齿羧酸配体的新型金属—有机骨架的设计、合成及其结构表征》一文中研究指出金属-有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是由金属离子或离子簇和有机配体通过配位键构筑而成的一类新型有机无机杂化材料。其具有大的比表面积、永久的多孔性、孔性易调以及结构多样、数量庞大等特点,在气体吸附与储存、催化、质子导电等领域具有潜在的应用。通过对有机配体进行改性或者是选择不同的次级构筑单元(Secondary Building Units,SBUs)作为金属节点可以调节MOFs的结构,增加其结构的多样性。在第一章中,通过对有机配体进行改性,我们设计合成了两个V型的双齿羧酸配体:[1,1':3',1''-叁联苯基]-4,4''-二羧酸(H2TDBA)和4,4'-(吡啶-2,6-二取代)二苯甲酸(H2PDDA)。这两个配体具有相似的结构,不同点在于H2PDDA的中心是一个吡啶环,而H2TDBA的中心是一个苯环。由于苯环上具有H原子,中心苯环和两侧的苯环之间的二面角较大,而吡啶环的氮原子上没有H原子,中心吡啶环和两侧的苯环之间的二面角角度较小。在相同合成条件下,这两个配体和四边形的Cu2O2(COO)4 SBU分别构筑了两个结构不同的MOFs:[Cu(TDBA)(DMA)2](B UT-221)以及[Cu3(PDDA)3(DMA)2(H2O)](B UT-223)。单晶结构显示,导致这两个MOFs结构不同的主要原因在于两个配体中中心环和两侧苯环之间的二面角不同。将构筑这两个MOFs的Cu2O2(COO)4 SBU看做是一个四连接的节点,配体看做是一条边,那么这两个MOFs分别可以简化成具有Skl和Kgm拓扑的网络。在第二章中,我们设计合成了一个新型的低对称四齿羧酸配体:5-(2,6-双(4-苯甲酸基)吡啶-4-基)间苯二甲酸(H4BCPIA)。其和C u2O2(COO)4以及In(COO)4的SBUs分别构筑了两个结构不同的叁维MOFs:[Cu2(H2O)2(BCPIA)](BUT-20),以及(Me2NH2)[In(BCPIA)](BUT-21)。单晶结构显示,BUT-20中12个Cu2O2(COO)4的SBUs和6个BCPIA4-配体围成了一个八面体的笼,每一个八面体笼的面和相邻的八面体相连从而形成了叁维的结构;在BUT-21中,沿着a轴方向存在两种不同大小的通道。导致这两个MOFs结构不同的原因在于其SBUs结构的不同,Cu2O2(COO)4是一个四边形SBU而In(COO)4则是四面体构型。将构筑这两个MOFs的配体和SBUs分别看做是四连接的节点,BUT-20和-21分别可以简化具有Nbo以及Unc拓扑的网络。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2016-06-08）
曹小漫[6]（2016）在《多齿羧酸配体构筑的金属有机框架材料的合成及其性能研究》一文中研究指出金属有机框架(MOFs)材料是一类新兴的晶态材料,由金属离子和有机配体构成,在分离、储存气体,多相催化,化学传感,控制释放及药物传递等方面呈现出潜在的应用前景。特别是镧系(4f)金属有机框架材料,其具有强发射和独特的光学性质。因此镧系(4f)金属有机框架材料在过去几十年中被广泛研究,应用在很多领域例如发光设备、生物医学成像、荧光探针、荧光传感器等。由于其可操作性、响应快速、高灵敏度、高选择性,使镧系(4f)金属有机框架成功应用于荧光探针检测化学物质。因环境污染及国土安全,硝基芳香爆炸物和重金属离子备受关注。硝基苯是爆炸物的基本组成成分也是首要的环境污染物,引起了严重的健康问题。铁是人体必须的元素,缺铁可能会导致组织损伤或者引起心血管疾病。此外过量的铁是高毒性的,使铁元素成为首要的环境污染物。因此高灵敏度、高选择性检测硝基苯和Fe3+对人类健康、环境保护以及国土安全十分重要。近几年,有机染料在工业生产中广泛使用,并大量遗留在工业废弃物、废水中,对环境造成严重污染。因此,移除分离有机染料至关重要。本篇论文共分四章：引言章节包括金属有机框架材料的简介、刚性V-型羧酸配体和高度对称性四齿羧酸配体构筑的金属有机框架材料的应用,及本论文的选题意义和目前的研究进展。第一章介绍[2’,4’-二甲基]-1,1’：3’,1’-叁联苯-4,4”-二羧酸(H2mtpc)构筑的叁种金属有机框架(MOFs)材料[Tb(mtpc)1.5(DMA)(H2O)]·2H2O (1), [Dy(mtpc)1.5(DMA)(H2O)]·2H2O (2)和[Er(mtpc)1.5(DMA)(H2O)]·2H2O (3)。化合物1、2、3属于异质同晶,是具有聚轮烷构型、互穿插结构的3D金属有机框架材料。化合物1表现出极好的荧光性质。第二章描述了由高度对称性四齿羧酸配体3,3’,5,5’-双苯基四羧酸(H4bptc)、[1,1’：4’,1”-叁联苯]-3,3”,5,5”-四羧酸(H4tptc)与In(Ⅲ)在溶剂热条件下构筑的两种高孔隙率的金属有机框架材料,[Me2NH2][In(bptc)](DMF)(CH3CN)(H2O)4 (4)、[Me2NH2][In(tptc)](DMF)2(H2O)4(5)。化合物5展现出良好的选择性吸附分离有机染料的性能。结论章节总结了本论文中成功合成的五种MOFs材料的结构特征,并研究了MOFs材料在荧光传感及有机染料吸附分离方面的性质,该工作为日后合成具有潜在应用价值的多功能MOFs材料提供了新的思路和方法。(本文来源于《辽宁大学》期刊2016-05-01）
葛宇[7]（2016）在《长链联吡啶配体与多齿羧酸构筑的配位聚合物的合成、表征和性能研究》一文中研究指出由金属离子与多羧酸构筑的配位聚合物具有多种多样的拓扑结构,在光、电、磁、催化、吸附、分离等方面有着广泛的应用前景而受到了人们的广泛关注。近年来,多齿羧酸与多吡啶混合配体被用于构筑配位聚合物,长链的联吡啶配体运用不广泛,本论文主要采用了两种较长联吡啶配体1,4-bis[2-(4-pyridyl)ethenyl]-2,3,5,6-tetramethylbenzene(1,4-bpetmb)和4-pyr-poly-2-ene(ppene),用它们分别与各种羧酸和锌离子反应,得到一系列配位聚合物。根据这些化合物的结构特点,我们分别研究了化合物的相应性能。主要结果如下:一、以锌离子、1,4-bpetmb与间苯二甲酸及其衍生物进行反应,得到了3个配位聚合物:[Zn(1,3-BDC)(1,4-bpetmb)]n(1){[Zn2(5-Cl-1,3-BDC)2(1,4-bpetmb)2]·Me CN}n(2)[Zn(5-NO2-1,3-BDC)(1,4-bpetmb)0.5]n(3)而且,我们对它们的合成条件、结构及固态荧光性能进行了研究,它们具有良好的荧光性能。二、以锌离子、1,4-bpetmb和对位二羧酸系列进行水热合成,得到了5个配位聚合物:[Zn(1,4-BDC)(1,4-bpetmb)]n(4)[Zn2(1,4-CDC)2(1,4-bpetmb)2]n(5){[Zn(4,4'-BPDC)(1,4-bpetmb)0.5]·0.25Me CN}n(6)[Zn(4,4'-OBBC)(1,4-bpetmb)0.5]n(7){[Zn(4,4'-CDBC)(1,4-bpetmb)]·0.5C6H12}n(8)并且,对它们的合成条件、结构、固态荧光性能之间的关系进行了研究,并探讨了吡啶基配体的配位构型对于产物结构的影响。叁、以锌离子、1,4-bpetmb和脂肪族羧酸反应,得到了4个配位聚合物:[Zn(AZA)(1,4-bpetmb)0.5]n(9)[Zn(PIA)(1,4-bpetmb)]n(10)[Zn(H2O)(ADA)(1,4-bpetmb)]n(11)[Zn(MUA)(1,4-bpetmb)]n(12)通过元素分析、红外光谱分析、单晶衍射分析、粉末衍射分析、热重分析对这几种配位聚合物进行了表征,并对它们的固态荧光性能进行了分析,而且,我们也研究了其液态荧光在Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Ag(I)作用下的影响,发现这几个化合物对重金属离子具有明显的识别功能。四、以锌离子、ppene和几种多羧酸合成了5个配位聚合物:{[Zn2(1,4-BDC)2(ppene)]?2H2O}n(13){[Zn(CCN)(ppene)]?H2O}n(14){[Zn(5-Me-1,3-BDC)(ppene)]?2H2O}n(15){[Zn2(5-NH2-1,3-BDC)2(ppene)]?3H2O}n(16)[Zn2(BTA)(H2BTA)(Hppene)2]n(17)这几种配位聚合物分别进行了元素分析、红外光谱分析、单晶衍射分析、粉末衍射和热重分析,并对它们进行了固态荧光性能进行了测试,研究表明配位聚合物的荧光性能可以受到它们结构的调控。(本文来源于《淮北师范大学》期刊2016-05-01）
王芳[8]（2013）在《吡啶基二齿羧酸为配体的配位聚合物的构筑及性质研究》一文中研究指出近年来，一种新类型材料-金属有机骨架化合物（MOFs），或者称为多孔配位聚合物(PCPs)，因为其新颖的拓扑结构，以及作为功能材料在气体吸附和分离、催化、药物传输、分子磁性、光学性质等方面的应用，引起了科研人员的广泛关注。金属有机骨架化合物的结构是由金属离子（或金属氧簇）与有机配体连接而构成。在构建骨架结构的过程中，使用不同的有机配体是得到不同结构类型的常用方法。另外也可以通过调节溶剂体系，使用不同的金属盐等方式，得到不同的金属簇，形成不同的无机结构基元，由此构建各种不同的结构。在合成晶体的过程中，为了得到新颖的结构，常利用不同的合成策略，模板法和柱-层支撑是常见的两种方法。柱-柱柱层支撑和配体-配体柱层支撑是两种广泛利用的支撑类型。2011年，Eddaoudi小组利用一系列含有间苯二羧酸和含氮基团两部分官能团的有机配体，合成了桨轮状双核簇无机结构基元的叁维结构，并提出了配体-柱的柱层支撑策略。相较于第一主族的过渡金属离子，镧系金属离子由于本身具有的4f电子，因而具有较大的配位环境和更加灵活的配位方式。这些特点使得预测镧系金属配位聚合物（Ln-MOFs）的结构变得更加困难。由于镧系金属离子灵活的配位环境和高的配位数，以f区的金属离子为金属中心时，可以得到多样的结构，并能构造出一些新的和不常见的拓扑结构类型。众所周知，Ln-MOFs具有独特的荧光性质和磁学性质，镧系化合物发射出的强烈荧光有可能使其在传感器，光学器件和光储存器等方面具有潜在的应用价值。由于镧系离子中宇称跃迁禁阻效应的影响，其荧光吸收系数较弱，镧系离子的荧光通常需要通过螯合合适的有机发色团作为天线来敏化。研究表明，镧系离子对提供孤对电子的氧原子有较高的亲和性，在敏化镧系离子的荧光发射时，苯甲酸及它的衍生物是很好的选择。因此，结构中含有间苯二羧酸的配体是较好的敏化天线。本论文利用模板法和柱-层支撑（轴-轴柱层支撑和配体-轴柱层支撑）等方法，以5-吡啶基-4-间苯二羧酸（H_2pyip）作为有机配体，使用不同的金属源，在溶剂热的条件下，通过改变加入体系的有机胺、作为柱支撑的第二配体、溶剂及反应配比等条件，成功的合成了一系列金属有机配位聚合物。这些化合物具有不同的维数、不同的拓扑结构和不同的核数，并展现出不同的性质，主要研究内容如下：（1）以Cd(NO_3)_2·4H_2O作为金属源，5-吡啶基-4-间苯二羧酸配体（H_2pyip）为有机配体，通过加入第二配体（哌嗪(doa)、1，4-二氧六环(pz)、吡嗪(pip)和4，4-联吡啶(bipy)），合理的设计和系统的合成了四种结构新颖的镉金属有机配位聚合物，分别命名为（[Cd(pyip)(DMF)](1)，[Cd(pyip)(doa)](2)，[Cd(pyip)(pz)](3)和[Cd(pyip)(bipy)(H_2O)0.5](4)）。化合物1是一个具有rtl拓扑结构的（3，6）-连接的叁维骨架结构，而化合物2-4都是二重穿插结构，具有少见的（3，5）-连接的hms拓扑类型。在化合物2-4中，doa、pz和bipy作为桥联配体，使得这叁个化合物中相邻的层的距离从7.34拓展到了11.36。本章讨论了第二配体的几何构型和长度对桥联配体与层之间的夹角的影响，以及对最终结构的空间群的影响。在不同的有机溶剂中，化合物1-4的结构都能保持完整，实验表明化合物2-4具有较高的热稳定性。同时，对化合物1-4的荧光性质进行了研究，结果表明，化合物1-4稳固的构型和高的热稳定性适合作为荧光材料。（2）以H_2pyip为有机配体，在溶剂热体系下，成功的合成了一系列的二维镧系金属有机配位聚合物，分别命名为[Ln_2(pyip)_3(HCOO)]-·DMF·H3O+（Ln=Eu (5)，Tb (6)，Dy (7)，Gd (8)，Y (9)，Sm (10)）。该系列化合物具有相同的网络拓扑结构，由于金属中心的不同而展现出不同的荧光性质。在这些化合物的结构中，由体系中N，N-二甲基甲酰胺（DMF）分解产生的甲酸（HCOOH）以及H_2pyip配体可以简化成二连接的节点，双核Ln()可以看成是一个四连接的节点，构筑了一个单四连接节点的sql拓扑结构；这一系列同构的化合物，是由相同的H_2pyip配体，不同的镧系金属中心组装而成。由于镧系金属离子宇称跃迁禁阻效应的影响，其吸收系数较弱，它们的荧光通常需要通过连接合适的有机发色团作为天线来敏化。本章主要讨论了，在激发H_2pyip配体时，对这六个化合物的荧光性质的敏化效果。通过荧光性质的测定，化合物5和6显示出对应的镧系金属中心-铕和铽的特征吸收，发出明显的红光和绿光。化合物7的荧光吸收显示的是镝金属中心的特征吸收和H_2pyip配体的荧光吸收。在化合物8和9中，显示的H_2pyip配体的荧光吸收。（3）在溶剂热体系下，以H_2pyip为有机配体，通过使用不同的金属盐，利用柱-支撑的合成策略，成功的合成了五个不同维数和不同核数的金属有机配位聚合物11-15，分别命名为[Mn2(pyip)2(H_2O)2]·6.5H_2O (11),[Zn2(pyip)2(HCOO)]·H3O·H_2O (12),[(Mn_3O)(pyip)_4(H_2O)](13),[Mn5(pyip)_4(HCOO)2(H_2O)2]·2H_2O (14)和[Ni2(pyip)2(DMF)](15)。通过单晶结构解析可知，化合物11是一个二维层状化合物，具有类蜂巢的骨架结构。化合物12是一个（3，6）-连接的jea拓扑类型的叁维的柱-层结构。合成化合物11和12时，利用了前驱体法和柱-柱的柱层支撑法；化合物13是一个具有叁核锰金属簇无机结构基元的的叁维结构，具有（3，6）-连接的ant拓扑类型。在化合物14中，金属中心同时具有单核和直线型的叁核锰簇两种不同的无机结构基元，将金属中心和有机配体简化后，得到一个（3，6）-连接的新颖拓扑结构。化合物15是一个具有二核镍簇的叁维骨架化合物，与化合物13同属于ant拓扑结构。在化合物13-15中，含有双核，叁核（叁角形和直线形）的无机结构基元，采用了配体-柱的柱层支撑的合成策略。(本文来源于《吉林大学》期刊2013-12-01）
降鹏刚[9]（2013）在《基于多齿羧酸配体的新型金属—有机框架的合成、结构和性能研究》一文中研究指出近二十多年来，对金属-有机框架(MOFs)的关注有增无减。因为其具有潜在应用价值，成为了介于无机化学和材料化学之间的研究热点。近年来，其研究成果很显着。MOFs之所以被人们所热衷是由于其结构中的构筑单元：金属离子和有机配体的可设计性；其次，MOFs呈现出非常迷人的分子拓扑网络框架结构和具有潜在的应用性，如气体吸附性能、荧光性能、磁性、催化性能和非线性光学等。本论文根据晶体工程学方法，通过水热法探索合成具有新颖拓扑结构的MOFs，并在结构研究基础上探讨其潜在应用。本论文采用刚柔性不同的叁齿有机羧酸配体合成出了十种金属-有机框架，对其单晶结构进行了解析，并对其荧光和光催化等性能进行了探讨。本论文的研究内容有：在第一章绪论中，本论文简要介绍了金属-有机框架的基本概念、研究背景及研究进展，合成方法及影响因素，以及阐述了它们的研究应用和意义。第二章中介绍了按照文献制备的方法合成了1,2,3-叁(羧基甲氧基)苯(H3L1)，水热合成了Cd3L12(H2O)3·H2O(1), Zn(L1)(BPPA)1/2·(HBPPA)(BPPA=N,N'-二-(4-吡啶)邻苯二酰胺)(2), M(HL1)(phen)(H2O)2·H2O(phen=1,10-邻菲咯啉)(M=Zn(3)和Co(4))以及Cd(HL1)(2,2'-bpy)(H2O)·5H2O(2,2'-bpy=2,2'-联吡啶)(5)，并且采用X射线单晶衍射对它们的结构进行了表征。化合物1是叁维结构，而化合物2是二维结构。化合物3和4是同构的单核Co和Zn配合物，单核单元通过分子内强的π-π堆积作用连接起来形成三维的超分子结构。化合物5是Cd的单核化合物，通过分子间的π-π堆积和氢键作用连接起来形成了三维的超分子结构。配体在这些化合物中表现出不同的配位模式。化合物1-3和5的紫外-可见吸收及发射光谱以及发光时间都不同。第叁章合成了配体1,3,5-叁嗪-2,4,6-叁硫酮叁乙酸(H3L2)，利用该配体水热合成了五种金属(Ⅱ)化合物6-10， Mn3(L2)2(2,2′-bpy)2(H2O)2·2H2O(6)，Zn3(L2)2(2,2′-bpy)2·2H2O(7)，Pb2L2(ox)1/2(H2O)(H2ox=草酸)(8)，Pb3L22(H2O)2(9)和Ni6L24(PEP)6(H2O)127H2O (PEP(4-(2-(吡啶基-4-基)乙基)吡啶)(10)，并且采用X射线单晶衍射对它们的结构进行了表征。化合物6和7都是相似的(6,3)-连接的二维kgd拓扑结构。化合物8是新型4-节点(3,4,5,6)-连接的叁维(42.63.8)(42.68)2(42.6)2(43.611.8)2拓扑结构。化合物9是3-节点(5,6,8)-连接的叁维新型(3.44.53.62)(33.412.55.68)(35.47.53)拓扑结构，化合物8和9都是杂化的Pb(II)氧化物，结构中存在二维的Pb-O-Pb层结构。化合物10是3-节点(3,4)-连接的叁维新型(6.72)2(64.7.8)2(74.8.10)拓扑结构。L23-在其中的配位模式都不相同。含有Mn(Ⅱ)的化合物6，我们发现其在磁场中荧光减弱，而含有Zn(Ⅱ)化合物7，在磁场中荧光增强。化合物8和9的紫外吸收光谱、荧光发射光谱和发光时间并不相同，而且化合物8和9在紫外光照下对甲基橙的降解具有光催化活性。(本文来源于《重庆大学》期刊2013-04-01）
张传奇[10]（2012）在《基于新型叁齿羧酸配体金属有机配合物的设计、合成及性质研究》一文中研究指出金属-有机配位聚合物是一类由金属中心离子和有机配体通过自组装形成的具有广阔应用前景的新型固体材料。这类材料普遍具有高比表面积、规则的孔道结构和容易被功能化等特点,因其在气体储存、分子识别、吸附分离、催化以及光、电、磁等领域的潜在应用而得到广泛关注。本文主要开展了以一种新型叁齿芳香类羧酸有机配体作为构筑模块,在溶剂热条件下,我们得到了一系列具有新结构的金属-有机配位聚合物。使用X-射线单晶衍射、红外光谱、元素分析、热重分析等手段表征这些配位聚合物的结构并进行初步的性质研究。1.在溶剂热条件下,合成了一个具有二重穿插ThSi2拓扑结构的叁维微孔配位聚合物[Zn(pdcd)·H2O]·(C2H5OH)(1)。尽管该配位聚合物网络结构发生二重穿插,但是它仍然在沿着a轴方向存在一个6.85×6.49A大小的微孔孔道结构。热重分析表明,这个叁维多孔化合物具有良好的热稳定性,它在300℃之前保持结构不发生坍塌。2.通过引入柔性含氮类配体1,4-二咪唑丁烷(bbi),并调变金属离子和溶剂体系,最终合成特定结构的金属有机配位聚合物：一维独立管[Zn(Hpdcd)(bbi)](DMSO)(2H2O)]n(2)和含有双股螺旋线的二维层状化合物[Ni(Hpdcd)(bbi) H2O]3H2O]n(3)。在这两个化合物中配体H3pdcd都存在一个未配位的羧酸基团,它们作为边手脚穿叉到临近结构网络中,进而形成交织现象。(本文来源于《南昌大学》期刊2012-05-30）
多齿羧酸配体论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
金属有机骨架化合物(metal-organic frameworks,简称:MOFs),通常是由金属离子或金属簇(次级结构基元,简称:SBUs)与有机配体自组装而形成的。基于不同的合成方法,不同的金属离子(簇)和有机配体的自组装能够产生了大量具有丰富拓扑结构和永久孔隙的MOFs材料。由于MOFs材料的极高比表面积、高孔隙率和可调孔功能,使MOFs材料的研究课题从气体储存、分离、催化、药物缓释、发光,扩展到质子传导,甚至能量转换等。通过合理地选择金属源与有机配体,可以设计和构筑具有预期结构的MOFs材料,实现其结构的功能化,有效地提高材料的应用性能。本论文以硝酸铟和硝酸锌为金属源,在溶剂热条件下,分别与叁种低对称性的四齿羧酸有机配体2,2’,5,5’-偶氮苯四羧酸(2,5-H_4ABTC)、3,3’,5,5’-偶氮苯四羧酸(3,5-H_4ABTC)和3,3’,4,4’-联苯四羧酸(3,4-H_4BPTC)反应,成功地构筑了7个结构新颖的叁维MOFs材料。我们对所合成的化合物进行了单晶结构解析,并针对其结构特点进行了性质探索,主要包括它们在吸附(气体吸附与分离、有机染料的吸附与分离、碘的吸附与释放)及质子传导方面的应用。本论文的研究成果包含以下叁个方面:(1)以硝酸铟为金属源,分别与2,5-H_4ABTC和3,5-H_4ABTC有机配体自组装得到两个均具有[In(COO)_4]次级结构基元的MOFs材料1和2。通过比较少见的4+4策略,我们构筑了具有GIS拓扑结构的类沸石ZMOF材料1,其具有良好的热稳定性和化学稳定性。在273 K标准大气压下,化合物1对二氧化碳的吸附量高达129 cm~3 g~(-1),高于所有已报道的具有GIS拓扑结构的ZMOFs材料。此外,该材料对其他小分子气体也表现出较好的吸附能力,如甲烷、乙烷和丙烷。由于化合物1和2具有阴离子骨架结构和高的孔隙率等特点,我们对其分别进行了有机染料与碘的吸附性能测试,结果表明它们对小分子和非阴离子有机染料具有较好的吸附能力,并能够很好地从溶液中吸附与释放碘。(2)以硝酸锌为金属源,2,5-H_4ABTC为有机配体,分别在不含有/含有第二种混合配体的条件下,成功制备了四个具有不同次级结构基元的叁维MOFs材料3-6。化合物3是由2,5-ABTC~(4-)有机配体连接[Zn_7O_2(COO)_(12)]~(2-)次级结构基元组成的叁维骨架结构。将第二种配体1,2,4-叁氮唑引入反应体系中,得到了同时具有经典轮桨状[Zn_2(COO)_4]以及[Zn_2(triazole)_2(COO)_4]的两种SBUs的化合物4。通过2,5-ABTC~(4-)以及1,2,4-叁氮唑桥联两个双核锌簇SBUs,化合物4形成了一个具有4,6,6-连接的新拓扑结构。由于化合物3和4的孔隙特征,我们对其进行了气体吸附测试研究,结果表明它们不仅对小分子气体具有较好的吸附性能,而且对CO_2/CH_4、C_2H_6/CH_4和C_3H_8/CH_4混合气体表现出较好的分离效果。化合物5是由2,5-H_4ABTC和四氮唑两种混合配体与硝酸锌共同构筑的一个具有二重穿插、类沸石SOD拓扑结构的ZMOF材料。由于孔道尺寸限制,化合物5只能够吸附动力学直径小于其孔道尺寸的气体分子,比如二氧化碳分子,而不能吸附动力学直径较大的气体分子,如氮气、甲烷、乙烷和丙烷等,因此其具有显着地二氧化碳气体筛分效应。化合物6是由2,5-H_4ABTC和4,4,-联吡啶两种混合配体与硝酸锌共同构筑的一个具有二重穿插、单核锌次级结构基元的MOF材料。(3)通过硝酸锌和3,4-H_4BPTC有机配体的自组装,我们合成了一个具有质子传导性质的MOF材料7。该化合物通过3,4-H_4BPTC有机配体中的羧酸基团连接[Zn(COO)_4]次级结构基元和钾离子形成了一个叁维骨架结构。对化合物7的质子传导测试结果表明,在27 ~oC、98%相对湿度条件下,其质子传导率为8.4×10~(-3)S cm~(-1),高于很多已报道的MOFs材料。为了深入研究该材料的质子传导机理,我们成功地得到了化合物7·0.5H_2O的单晶结构,提出了可能的质子传导途径。由阿伦尼乌斯曲线得出化合物7的活化能为0.25 eV,表明其质子传导性质遵循Grotthuss机理。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多齿羧酸配体论文参考文献
[1].孙晓东.基于V型二齿羧酸配体MOFs材料的构筑及其性能研究[D].吉林大学.2019
[2].邹丽飞.基于低对称性四齿羧酸配体构筑的铟和锌MOFs材料的吸附与质子传导性能研究[D].吉林大学.2018
[3].刘兵.基于路易斯碱位点四齿羧酸桥联配体MOFs材料的构筑及吸附性能研究[D].吉林大学.2018
[4].马兵.基于多齿羧酸配体构筑的配位聚合物的合成、表征及荧光性质研究[D].吉林大学.2018
[5].张健.基于多齿羧酸配体的新型金属—有机骨架的设计、合成及其结构表征[D].青岛科技大学.2016
[6].曹小漫.多齿羧酸配体构筑的金属有机框架材料的合成及其性能研究[D].辽宁大学.2016
[7].葛宇.长链联吡啶配体与多齿羧酸构筑的配位聚合物的合成、表征和性能研究[D].淮北师范大学.2016
[8].王芳.吡啶基二齿羧酸为配体的配位聚合物的构筑及性质研究[D].吉林大学.2013
[9].降鹏刚.基于多齿羧酸配体的新型金属—有机框架的合成、结构和性能研究[D].重庆大学.2013
[10].张传奇.基于新型叁齿羧酸配体金属有机配合物的设计、合成及性质研究[D].南昌大学.2012