多孔有機骨架材料的合成及性能研究.pdf

1、多孔有機骨架材料（Porous Organic Frameworks, POFs）由于其較大的比表面積和可調(diào)節(jié)功能化，合成方法多樣等優(yōu)點受到廣大科學研究者廣泛關注。在近二十年間，具有多孔性質(zhì)的結(jié)晶態(tài)的多孔配位聚合物（Porous Coordination Polymer, PCPs），以及一種通過共價鍵連接而形成的多孔有機聚合物材料（Porous Organic Polymers, POPs）成為了科學家們的研究熱點，也為多孔材料的研究

2、開辟了另一個嶄新的領域。目前，配位聚合物材料和多孔有機聚合物材料已經(jīng)被廣泛的應用于催化、離子傳感、氣體存儲、氣體分離、光催化、電池及超級電容器、離子交換、質(zhì)子傳導以及藥物傳輸釋放等領域。本論文中首先合成了多孔有機聚合物的模型化合物P，在模型化合物的基礎上成功合成了新型的多孔有機聚合物。其次，采用帶有修飾基團的有機配體作為次級構(gòu)筑單元，通過溶劑熱法合成了新型的熒光配位聚合物材料。
　　首先，合成了1,3,5-三醛基均苯三酚，將其與萘

3、酰亞胺衍生物通過希夫堿反應合成出了多孔有機聚合物的模型化合物P，并采用核磁共振氫譜和元素分析對其結(jié)構(gòu)進行表征，并且研究了模型化合物 P作為熒光離子探針的性質(zhì)。結(jié)果表明，在 DMSO溶液中，化合物P對Fe2+和Cu2+同時表現(xiàn)出熒光淬滅現(xiàn)象，并且P的熒光淬滅程度與溶液中Fe2+離子濃度呈線性關系；另外，化合物P與Fe2+離子形成金屬復合物P-Fe，該復合物的熒光能夠高選擇性的被陰離子 H2PO4-增強，溶液的熒光強度隨著 H2PO4-濃度

4、的增加而線性增加，即 P-Fe可以通過“關-開”模式選擇性的熒光傳感 H2PO4-離子，金屬復合物P-Fe對H2PO4-的檢出限為1.897×10-7mol/L。
　　其次，基于模型化合物P的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，我們通過調(diào)整萘酰亞胺衍生物的結(jié)構(gòu)，成功得到了多孔有機聚合物，命名為POP-1（Porous Organic Polymers1），我們采用粉末X射線衍射，氮氣吸附，熱重分析對其進行了表征，并且研究了POP-1作為催化劑光降解染料羅

5、丹明B的性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，POP-1對羅丹明B具有較高的催化活性，在經(jīng)過三次重復的催化反應后，其活性基本沒有下降，并且自然光條件下仍然可以高效的催化降解RhB。另外，對POP-1的光催化實驗過程進行了動力學研究，實驗結(jié)果表明溫度的升高有利于光催化反應的進行，降解反應的活化能為82.37 kJ/mol。
　　最后，利用含有氨基活性基團的2-氨基對苯二甲酸與2,2?-聯(lián)吡啶作為有機配體，與金屬鎘制備出一種多孔的配位聚合物1。X射線粉末衍