31190.金屬有機(jī)骨架材料內(nèi)的空缺及其功能化研究

1、復(fù)旦大學(xué)碩士論文目錄目錄摘要IAbstractII第一章緒論111金屬有機(jī)骨架材料(MOF)概述112金屬有機(jī)骨架材料的功能化2121金屬有機(jī)骨架材料內(nèi)基于配體的功能化2122金屬有機(jī)骨架材料內(nèi)基于次級(jí)構(gòu)造單元的功能化9123固相材料內(nèi)金屬及配體的置換反應(yīng)一1113選題依據(jù)15參考文獻(xiàn)16第二章金屬有機(jī)骨架材料內(nèi)空缺的設(shè)計(jì)2221引言2222金屬有機(jī)骨架材料12的合成和基本表征2223金屬有機(jī)骨架材料1內(nèi)空缺的生成23231結(jié)構(gòu)1到結(jié)構(gòu)

2、2的單晶單晶轉(zhuǎn)換23232單晶單晶轉(zhuǎn)換的X射線粉末衍射及視像分析2524金屬有機(jī)骨架材料12的孔道性質(zhì)研究27241N2和C02吸附性能研究27242吖啶紅客體分子在孔道內(nèi)的吸附研究2825小結(jié)30參考文獻(xiàn)32第三章基于金屬有機(jī)骨架材料內(nèi)空缺的基元功能化3331引言一3332基于金屬有機(jī)骨架材料內(nèi)空缺的無機(jī)基元功能化33復(fù)旦大學(xué)碩士論文摘要摘要作為一種新型多孔材料，金屬有機(jī)骨架材料以其多孔性、骨架結(jié)構(gòu)的可設(shè)計(jì)性及較高的熱穩(wěn)定性在氣體儲(chǔ)存

3、及分離、催化、磁性和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域顯示了潛在應(yīng)用，同時(shí)對(duì)這些材料的功能化成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。目前，對(duì)金屬有機(jī)骨架材料功能化的方法主要為基于已知材料的后修飾，但是該方法仍然存在一些局限性。后修飾過程影響金屬有機(jī)骨架材料原有的孔道大小及孔隙率，新引入的金屬或配體的比例較低且具有無序性。基于此，本論文采用一種新型修飾方法，即預(yù)先在金屬有機(jī)骨架材料內(nèi)通過消除反應(yīng)形成空缺，然后通過加成反應(yīng)在空缺上系統(tǒng)性精確有序地引入新金屬和新配體。本論文主

4、要研究分為以下三部分：1、通過單晶單晶轉(zhuǎn)換，我們?cè)谝换赯n(II)和4吡唑羧酸的三維立方結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行消除反應(yīng)，即有序地去除原先骨架中四分之一的金屬和二分之一的有機(jī)配體，從而形成無數(shù)有序排列的金屬空缺及配體空缺。上述過程也完成了對(duì)骨架孔道大小和形狀的調(diào)控。該調(diào)控過程導(dǎo)致無空缺的和有空缺的材料對(duì)染料分子的不同吸附。2、我們?cè)诓牧蟽?nèi)的金屬空缺上分別引入不同原子大小及價(jià)態(tài)的金屬來實(shí)現(xiàn)基于無機(jī)基元的金屬有機(jī)骨架材料的功能化。Co(II)等新金屬占

5、據(jù)了原先存在的空缺，使得材料中的任一無機(jī)基元中兩種金屬有序分布。同時(shí)，我們?cè)诓牧蟽?nèi)的配體空缺上分別引入含有不同官能團(tuán)的配體來實(shí)現(xiàn)基于有機(jī)基元材料的功能化。3甲基4吡唑羧酸等新配體填補(bǔ)了配體空缺，使材料回復(fù)到無空缺的狀態(tài)，并且實(shí)現(xiàn)了功能化。上述過程保證了材料修飾的精確有序性，完成了采用其它方法無法實(shí)現(xiàn)的有序功能化。3、基于材料內(nèi)的金屬及配體空缺，我們采用一步反應(yīng)同時(shí)引入新金屬和新配體。在這個(gè)反應(yīng)過程中，我們得到了含有兩種異核無機(jī)基元和兩種