2-氨基對苯二甲酸和噻吩二羧酸構(gòu)筑的金屬—有機(jī)框架(MOF)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究.pdf

1、領(lǐng)士學(xué)位論文MAS1ERSTHESIS碩士學(xué)位論文2氨基對苯二甲酸和噻吩二羧酸構(gòu)筑的金屬有機(jī)框架(MOF)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究論文作者：屈華指導(dǎo)教師：溫麗麗副教授學(xué)科專業(yè)：有機(jī)化學(xué)研究方向：金屬有機(jī)化學(xué)華中師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院2012年5月_頌士學(xué)位論文MASTERSTHESIS摘要近些年來，金屬有機(jī)框架(metalganicframewksMOF)作為一類新型多孔材料引起研究者極大的關(guān)注。我們課題組致力于這方面的研究，通過選擇合適的有機(jī)配體與

2、過渡金屬離子構(gòu)筑具有特定功能的MOF，并對它們的結(jié)構(gòu)，光催化，熒光等性質(zhì)進(jìn)行研究。第一章主要概述了MOF的概念以及選題目的和意義。第二章主要探討溶劑熱條件下以2氨基對苯二甲酸為配體合成的4個(gè)結(jié)構(gòu)新穎的MOF，分析了它們的結(jié)構(gòu)，還進(jìn)行熱重，元素分析，粉末X射線衍射(PXRD)固體熒光等測試表征。單品X射線衍射分析表明：MOF1是一個(gè)三維多孔5重穿插4連接點(diǎn)dia型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。沿著ab^軸方向有三個(gè)孔道，孔徑大小分別約為20.5x19.4A2

3、，17.9x10.9A2和34.6x10.9A2。MOF2是一個(gè)三維多孔3重穿插4連接點(diǎn)的dia型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)沿著a軸方向有一個(gè)大小為20.2x14.2A2的“71”型孔道，沿著6軸方向有一個(gè)大小為13.9x11.0A2的矩形扎道，沿著c軸方向有個(gè)大小為23.9x20.7A2的六邊形孔道。MOF3和M0F2屬于異質(zhì)同構(gòu)體。MOF4是4連接的sql型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其Schlafli符號為(4462)。MOF1中發(fā)現(xiàn)有典型鐵電材料所具有的電滯回線環(huán)

4、。MOF2可以用來檢測硝基芳香族化合物，加入硝基苯和2硝基甲苯后MOF2的熒光強(qiáng)度會大大增強(qiáng)，與以前報(bào)道的硝基芳香族化合物的淬滅作用相反。這可能是由于光激發(fā)態(tài)的MOF2還原了硝基苯或1硝基甲苯。我們還研究了MOF2在多相體系中對有機(jī)染料X3B的降解性能及其反應(yīng)機(jī)理。在可見光照射下加入MOF2后X3B降解速度明顯加快，降解速率常數(shù)k=0.33h]。PXRD測試表明在反應(yīng)前后MOF2結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定。另外當(dāng)向體系中加入叔丁醇(TBA)這種_OH自

5、由基淬滅劑后，可見光下MOF2降解X3B速度受到極大的抑制，降解速率常數(shù)降為1^=0.0271^由此可以我們推斷光催化的機(jī)理可能為：主要是由氧化能力極強(qiáng)的OH自由基進(jìn)攻染料X3B將其氧化從而完成整個(gè)降解過程。第三章主要探討溶劑熱條件下以噻吩二羧酸為配體合成的5個(gè)MOF，并研究了它們在多相體系下光催化降解X3B的活性和反應(yīng)機(jī)理。單晶X射線表明：MOF5，MOF8和MOF9都是“波浪狀”2D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；MOF6是一個(gè)具有NaCl型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的3