對苯二甲酸鈧系列多孔配位聚合物的合成與表征.pdf

1、上世紀(jì)九十年代以來,金屬有機骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)孔材料已經(jīng)步入快速發(fā)展階段。尤其,第三代MOF孔材料,即當(dāng)除掉客體分子后多孔的骨架結(jié)構(gòu)還具有較高穩(wěn)定性。隨著研究者對配合物組裝規(guī)律認(rèn)識的提高,配合物的合成變得具有可調(diào)控性。通過對反應(yīng)條件的控制,選擇特定的有機配體(linkers)和特定配位構(gòu)型的金屬離子組裝形成具有特定骨架結(jié)構(gòu)特征和性質(zhì)的MOF孔材料。本論文中,我們的選題是希望選用合適的構(gòu)筑單

2、元合成穩(wěn)定的配位聚合物型孔材料。
　　 近些年,法國Férey等報道的由三價金屬離子(Cr3+,Al3+,Fe3+)與對苯二酸、均苯三甲酸配體構(gòu)筑的具有MTN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多孔配位聚合物MIL-101和MIL-100,具有較好熱、化學(xué)穩(wěn)定性,以及較高潛在應(yīng)用價值。另據(jù)文獻(xiàn)報道,稀土元素鈧的對苯二甲酸配合物中存在μ3-oxo-三核鈧簇基本結(jié)構(gòu)單元,而且,Sc3+作為第一過渡系中最輕的稀土金屬元素,其離子半徑(0.74(A))大于同周期

3、其它三價金屬離子。因此,我們試圖利用Sc3+和對苯二甲酸構(gòu)筑具有MIL-101結(jié)構(gòu)的對苯二甲酸鈧配位聚合物MIL-101(Sc)。經(jīng)過實驗探索,我們在溶劑熱條件下首次合成了MIL-101(Sc),而且,使用含有取代基的配體2-氨基對苯二甲酸、2-硝基對苯二甲酸得到了同構(gòu)的MIL-101(Sc)-NH2、MIL-101(Sc)-NO2。此外,通過對實驗條件的控制,我們還成功合成了MIL系列中同構(gòu)的化合物MIL-53(Sc)、MIL-88(

4、Sc)、MIL-88(Sc)-NDC和MIL-68(Sc)。
　　 另外,根據(jù)硅酸鹽和SiO2能形成沸石分子篩的條件,我們選用了有取代基的配體2-硝基咪唑和硝酸鎘(和高氯酸鎘)反應(yīng),希望能得到新穎的沸石型骨架結(jié)構(gòu)。最終我們得到了二個新型咪唑鎘配位聚合物8和9。其中,化合物8為變形的金剛石拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),正交晶系,Pbcn空間群。化合物9具有開放的八元環(huán)孔道骨架結(jié)構(gòu),屬正交晶系,Pbcm空間群。
　　 最后,為結(jié)論部分,對論文內(nèi)