二咪唑和多元羧酸配位聚合物的合成、表征及應用研究.pdf

1、有機配體分子是構(gòu)成配位聚合物骨架的重要組成部分，設計并選擇合適的配體和金屬離子及控制反應條件組裝出具有新穎結(jié)構(gòu)和特定功能的配位聚合物是當前配合物合成中的重要內(nèi)容，為此設計了三種具有不同柔韌性的二咪唑類有機配體1，4-二(1-咪唑基甲基)苯(bix)、1，4-二（1-咪唑基）丁烷(biim-4)和1，4-（1-咪唑基）苯(bib)，在水熱條件下，同各種多元羧酸配體對苯二甲酸(H2BDC)、1，4-萘二甲酸(H2NDC)、2，5-噻吩二甲酸

2、(H2TDC)、4，4'-二羧基二苯醚(H2OBA)、1，6-己二酸(H2ADP)和1，3，5-均苯三甲酸(H3BTC)以及過渡金屬離子通過分子自組裝原理，構(gòu)筑了20個具有新穎結(jié)構(gòu)的金屬配位聚合物:[Ni(BDC)(bix)(H2O)](1)、[Co(BDC)(bix)(H2O)](2)、[Ni(NDC)(bix)(H2O)](3)、[Co(NDC)(bix)(H2O)](4)、[Ni(TDC)(bix)(H2O)]·H2O(5)、[C

3、d(TDC)(bix)(H2O)](6)、[Cd3(BTC)2(bix)E]·H2O(7)、[ZnE(biim-4)2(TDC)2]·2.5H2O(8)、[Cd2(TDC)2(biim-4)2(H2O)2](9)、[Cd(NDC)(biim-4)]·0.5H2O(10)、[Ni(NDC)(biim-4)(H2O)](11)、[Co(NDC)(biim-4)]·0.25H2O(12)、[ZnE(ADP)2(bib)2](13)、[Cu(A

4、DP)(bib)(H2O)2](14)、[Zn(OBA)(bib)]·2H2O(15)、[Ni(OBA)(bib)](16)、[Cd3(BTC)2(bib)2](17)、[Zn2(BTC)2(bib)(H2O)]·H2O(18)、[Co(BDC)(bib)](19)和[Co(NDC)(bib)]·H2O(20)。利用元素分析、紅外光譜和單晶X-射線衍射對這些配位聚合物的晶體結(jié)構(gòu)進行了表征，并分析它們的拓撲結(jié)構(gòu)，考察了其熱穩(wěn)定性和熒光性質(zhì)

5、。
　　以甲基橙為有機污染物，考察了配位聚合物1、3和5及8～10的紫外光催化降解性能。實驗結(jié)果表明:在紫外光輻射下，配位聚合物1、3和5及8～10對甲基橙都顯示出較好的催化活性，催化反應是準一級反應，其催化活性大小次序與根據(jù)固體紫外-可見吸收光譜獲得的禁帶寬度和通過含時密度泛函理論(TD-DFT)計算分子模型得到的能隙推斷出催化活性的大小次序是相一致的。實驗還發(fā)現(xiàn)配位聚合物3和10作為光催化劑，在降解MO過程中羥基自由基是活性物

6、種?；厥赵囼灡砻?，配位聚合物3和10作為光催化劑，具有良好的穩(wěn)定性和可重復利用性。
　　采用簡單的滴涂技術，制備了配位聚合物14和19薄膜修飾玻碳電極。循環(huán)伏安測試結(jié)果表明該修飾電極在堿性溶液中具有良好的電化學活性。在堿性溶液中，配位聚合物14和19薄膜修飾電極對雙氧水具有氧化性能，實現(xiàn)了對H2O2高靈敏度的定量測定，檢測限分別為6.8×10-8 mol/L和3.6×104 mol/L。
　　以環(huán)己烯為底物，氧氣為氧化劑，異

7、丁醛為還原劑，考察了以過渡金屬Ni2+和Co2+為中心的九種配位聚合物材料的選擇性催化環(huán)氧化性能，并進一步研究了催化劑循環(huán)使用性能。通過研究發(fā)現(xiàn)，以Co2+為金屬中心的催化劑反應2個小時后，環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率全部在97.1％以上，以Ni2+為金屬中心的催化劑反應4個小時后，環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率能夠全部達到97.9％以上。從選擇性上看，九種催化劑的環(huán)氧環(huán)己烷的選擇性全部達到了84.1％以上。回收試驗表明，配位聚合物5和19作為催化劑具有很好的穩(wěn)定性