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,即當除掉客體分子后多孔的骨架結構還具有較高穩(wěn)定性。隨著研究者對配合物組裝規(guī)律認識的提高,配合物的合成變得具有可調控性。通過對反應條件的控制,選擇特定的有機配體(linkers)和特定配位構型的金屬離子組裝形成具有特定骨架結構特征和性質的MOF孔材料。本論文中,我們的選題是希望選用合適的構筑單

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、均苯三甲酸配體構筑的具有MTN拓撲結構的多孔配位聚合物MIL-101和MIL-100,具有較好熱、化學穩(wěn)定性,以及較高潛在應用價值。另據(jù)文獻報道,稀土元素鈧的對苯二甲酸配合物中存在μ3-oxo-三核鈧簇基本結構單元,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+和對苯二甲酸構筑具有MIL-101結構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,希望能得到新穎的沸石型骨架結構。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為變形的金剛石拓撲結構,正交晶系,Pbcn空間群?；衔?具有開放的八元環(huán)孔道骨架結構,屬正交晶系,Pbcm空間群。
　　 最后,為結論部分,對論文內