基于咔唑羧酸及膦酸配體MOFs材料的合成、結構與性質研究.pdf

1、多孔類材料被應用在人類生活中的各個領域，發(fā)揮著重要的作用。金屬有機骨架材料(MOFs)作為一類新興的高性能多孔材料，具有比表面大、孔徑規(guī)整、孔隙率高、易調節(jié)、結構多樣等優(yōu)點?？茖W家們發(fā)現，MOFs材料在氣體儲存與分離、熒光材料、傳感器、質子導體、污水處理等方面具有較大的應用前景，引起了廣泛的關注，如何設計合成出高性能的MOFs成為研究的熱點。本論文的主要研究內容為：
　　1.對咔唑基團進行修飾，設計合成出9-(3,5-二羧酸-芐基

2、)-9H-咔唑-3,6-二羧酸(H4DCDC)及9-(2-(乙氧基-羥基-膦?；?乙基)-9H-咔唑-3,6-二羧酸(H3PCDC)兩個柔性配體，具有多種配位方式，能得到結構多樣且新穎的MOFs。
　　2.以H4DCDC為配體，通過溶劑熱的方法合成出三個 MOFs，分別為[Zn2(DCDC)(H2O)(DMA)]·DMA·H2O(1)、[Zn4(DCDC)2(H2O)2]·guest(2)和[Cd(H2DCDC)(H2O)](3)

3、。其中配合物1通過π-π作用力從MB-MO混合溶液中選擇性吸附MB，具有分離染料的效果。配合物2具有較高孔隙率的3D結構，但在脫除溶劑后骨架發(fā)生坍塌。配合物3具有較強的熒光，對硝基苯特別敏感，能夠檢測ppm級別濃度的硝基苯。此外配合物3中具有未配位的羧基，通過與金屬離子配位，配合物3能夠從Cu2+和Co2+離子混合溶液中選擇性吸附Cu2+離子達到分離效果。
　　3.以H3PCDC為配體，加入各種堿土金屬離子，通過溶劑熱的方法，合成

4、出六個結構新穎、穩(wěn)定的膦酸MOFs，分別為[Sr(HPCDC)(H2O)]·DMF(4·DMF)、[Ba(HPCDC)(H2O)]·DMF(5·DMF)、[Sr(DEPCDC)2(H2O)](6)、[Ba(DEPCDC)2(H2O)](7)、[Ca(HPCDC)(H2O)]·CH3CN(8·CH3CN)、Mg(H2PCDC)2。其中配合物6和7在合成過程中膦酸單酯上的乙氧基在高溫下水解脫去，減小了位阻，形成密集堆積的3D結構，相比配合物