In-Zn-Ag-Ru-MOFs的合成、晶體結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、金屬有機(jī)框架（metal-organic frameworks，MOFs）是一類由金屬離子或金屬簇與有機(jī)多齒橋連配體通過“自組裝”形成的具有周期性無限網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型多孔材料，它具有三個本質(zhì)屬性：足夠的強(qiáng)度、明確的結(jié)構(gòu)、高度晶體化。MOFs的優(yōu)點是密度（0.2-1g/cm3）低，表面積（500-4500 m2/g）大，孔隙率高（0.9），熱和機(jī)械穩(wěn)定性高。其最為有利的條件是在合成過程中可以調(diào)節(jié)其結(jié)構(gòu)及功能。通過選擇合適的構(gòu)筑單元，可以獲得

2、具有預(yù)想用途的孔穴形狀和功能。MOFs的多孔性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所展現(xiàn)的多種功能使其在多個領(lǐng)域展現(xiàn)了潛在的廣闊應(yīng)用前景。
　　本文利用2,5-二咪唑吡啶和三種芳基多羧酸配體分別與RuCl3?3H2O、Zn(NO3)2、AgNO3、InCl3?4H2O幾種金屬鹽在乙腈/水混合溶劑中使用溶劑熱法通過調(diào)節(jié)溫度、溶劑比例等方式合成得到了三個系列共9個MOFs晶體。使用X-射線單晶衍射研究了這些MOFs的晶體結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了紅外、XRD等表征；初步研究了

3、這些MOFs的抗菌性能以及吸附/包載有機(jī)染料分子的性能。
　　1.利用2,5-二咪唑吡啶（2,5-bis(1-imidazoly)pyridine，bip）分別與三種芳基多羧酸：4,4’-聯(lián)苯二羧酸（4,4’-biphenyldicarboxylic acid，H2bpdc)；1,3,5-均苯三羧酸（1,3,5-benzenetricarboxylic acid，H3btc）;1,4-苯二羧酸（1,4-benzenedicarbo

4、xylic acid，H2bdc）;RuCl3?3H2O在CH3CN/H2O中作用得到了三個 Ru-MOFs單晶:{[Ru4(bip)2(bpdc)4(H2O)4]·(CH3CN)2·(CH3CN)}n，Ru-1;{[Ru3(bip)2(btc)2(H2O)2]·(Cl)2}n,Ru-2;{Ru(bip)(bdc)Cl}n，Ru-3。研究了這些MOFs的晶體結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了XRD、IR表征以及它們的抗菌性能和吸附性能。實驗結(jié)果表明，Ru-1

5、和Ru-2對金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌顯示了良好的抗菌性能，有望成為一類新型的抗菌試劑。Ru-2和Ru-3對甲基橙顯示了優(yōu)良的吸附性能，在水處理方面具有潛在應(yīng)用價值。
　　2.利用2,5-二咪唑吡啶（2,5-bis(1-imidazoly)pyridine，bip）分別與三種芳基多羧酸：4,4’-聯(lián)苯二羧酸（4,4’-biphenyldicarboxylic acid，H2bpdc)；1,4-苯二羧酸（1,4-benzenedi

6、carboxylic acid，H2bdc），1,3,5-均苯三羧酸（1,3,5-benzenetricarboxylic acid，H3btc）；InCl3?3H2O在CH3CN/H2O中作用得到了四個In-MOFs單晶：[In(bip)2Cl2]n，In-1；[In2(bip)(bpdc)2Cl2]n，In-2；[In(bip)(bdc)]n， In-3；{[In3(bip)(btc)Cl3]Cl}n，In-4；研究了這些

7、MOFs的晶體結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了XRD和IR表征。初步探討了這四個In-MOFs的抗菌性質(zhì)和吸附包載染料分子的性能。實驗結(jié)果表明，In-2對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌都顯示了優(yōu)良的抗菌性能具有潛在的醫(yī)學(xué)應(yīng)用價值。In-2，In-3對有機(jī)染料分子亞甲基藍(lán)顯示了良好的吸附包載性能，可望在水處理方面展示應(yīng)用潛能。
　　3.利用2,5-二咪唑吡啶（2,5-bis(1-imidazoly)pyridine，bip）和4,4’-聯(lián)苯二羧

8、酸（4,4’-biphenyldicarboxylic acid，H2bpdc)分別與Zn(NO3)2和AgNO3在CH3CN/H2O中作用，得到兩種MOFs單晶：[Ag2(bip)(bpdc)2(H2O)2]n，Ag-1和[Zn2(bip)(bpdc)2(H2O)2]n，Zn-2；測定了它們的晶體結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了XRD和IR表征。研究結(jié)果表明，Ag-1對大腸桿菌顯示了良好的抗菌性能并且對染料甲基橙顯示了很好的吸附性能。這表明Ag-1具有抗