綠色鈣基金屬有機(jī)框架材料的合成與結(jié)構(gòu)研究【開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+畢業(yè)論文】

1、1本科畢業(yè)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告開題報(bào)告應(yīng)用化學(xué)應(yīng)用化學(xué)綠色鈣基金屬有機(jī)框架材料的制備與結(jié)構(gòu)研究綠色鈣基金屬有機(jī)框架材料的制備與結(jié)構(gòu)研究一、選題的背景與意義金屬有機(jī)框架（MOFs）材料是由含氧或氮的有機(jī)配體與過渡金屬連接而形成的網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)，具有特殊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、內(nèi)部排列的規(guī)則性以及特定尺寸和形狀的孔道。但在化學(xué)性質(zhì)上，MOFs不同于無機(jī)分子篩，其孔道是由金屬和有機(jī)組分共同構(gòu)成的，對有機(jī)分子和有機(jī)反應(yīng)具有更大的活性和選擇性。而且，制備M

2、OFs的金屬離子和有機(jī)配體的選擇范圍非常大，可以根據(jù)所需材料的性能，如孔道的尺寸和形狀等，選擇適宜的金屬離子以及具有特定官能團(tuán)和形狀的有機(jī)配體。MOFs主要是通過金屬離子和有機(jī)配體自組裝的方式，由金屬或金屬簇作為頂點(diǎn)，通過剛性的或半剛性的有機(jī)配體連接而成。由配位基團(tuán)包裹金屬離子而形成的小的結(jié)構(gòu)單元稱為次級結(jié)構(gòu)單元（SecondaryBuildingUnitSBU）。在MOFs合成中，利用羧酸與金屬離子的鍵合，將金屬離子包裹在MOC形成的

3、SBU結(jié)構(gòu)的中心，這樣有利于骨架的延伸以及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。另外電荷平衡對MOFs的合理構(gòu)造是很重要的。金屬離子為陽離子，必須引入陰離子來中和所有電荷，使生成的骨架成中性。金屬有機(jī)骨架(MOFs)是由含氧、氮等的多齒有機(jī)配體(大多是芳香多酸和多堿)與過渡金屬離子自組裝而成的配位聚合物。早在20世紀(jì)90年代中期第一類MOFs就被合成出來但其孔隙率和化學(xué)穩(wěn)定性都不高。因此科學(xué)家開始研究新型的陽離子、陰離子以及中性的配位體形成的配位聚合物。目前已經(jīng)

4、有大量的金屬有機(jī)骨架材料被合成主要是以含羧基有機(jī)陰離子配體為主或與含氮雜環(huán)有機(jī)中性配體共同使用。這些金屬有機(jī)骨架中多數(shù)都具有高的孔隙率和好的化學(xué)穩(wěn)定性。由于能控制孔的結(jié)構(gòu)并且比表面積大MOFs比其它的多孔材料有更廣泛的應(yīng)用前景如吸附分離、催化劑、磁性材料和光學(xué)材料等。另外MOFs作為一種超低密度多孔材料在存儲(chǔ)大量的甲烷和氫等燃料氣方面有很大的潛力3五、主要參考文獻(xiàn)：[1].VolkringerCMarrotJFreyGMellotDra

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