金屬-有機配位聚合物[Cd(C6H4O2N)2(H2O)4]∞的表征與催化性能探索.pdf

1、金屬有機配位聚合物[Cd(C6H4O2N)2(H2O)4]∞的表征與催化性能探索重慶大學碩士學位論文學生姓名：幸良淑指導教師：楊明莉副教授專業(yè)：環(huán)境科學學科門類：工學重慶大學化學化工學院二OO八年四月重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要多孔金屬－有機配位聚合物(MetalganicCodinationPolymersMOCPs)是一種新型功能材料，可通過其構件分子(金屬離子和有機配體分子)的組合對孔穴大小、形狀和表面特性進行調控，從而賦于

2、它獨特的結構和特性在催化性能、分子識別、氣體吸附、光學、磁性材料等方面具有誘人的發(fā)展前景。本文用低溫水熱合成法，用多齒羧酸配體異煙酸和Cd(Ⅱ)配位合成出[Cd(C6H4O2N)2(H2O)4]∞三維晶體并進行了表征：采用紅外光譜法確認骨架中的有機官能團；用單晶X射線衍射分析法測定MOCPs的晶體結構，并確定其骨架的組成；通過低溫氮氣吸附等溫線測定了其比表面積和孔徑分布；以熱重分析(TGA)和差熱分析(DTA)測定材料骨架的熱穩(wěn)定性；測

3、定了晶體的溶解性能；最后以亞甲基藍為目標降解物，對[Cd(C6H4O2N)2(H2O)4]∞的光催化活性及亞甲基藍的氧化動力學進行了探索。結果表明，[Cd(C6H4O2N)2(H2O)4]∞組成結構的各個基本結構單元是Cd(C6H4O2N)2(H2O)4；每個基本結構單元中，Cd處于一個稍微拉長的八面體的中心；各個結構單元之間通過OH…O氫鍵連接，形成了無限伸展的具有層狀結構的三維超分子體系；該晶體能耐熱、耐酸堿及不溶于常見溶劑。對亞甲

4、基藍的降解表現(xiàn)出一定的光催化活性:在40℃、pH=8、MOCPs的用量為5mgL和高壓汞燈的照射下，亞甲基藍光降解的反應速率常數為156s1；反應的表觀反應活化能為17.2kJmol。此外，本文還對[Cd(C6H4O2N)2(H2O)4]∞所具有的光催化活性的結構成因進行了分析。晶體中的配位中心Cd（Ⅱ）采用六配位形式，有比較多的空外層軌道可以發(fā)生電子躍遷，并且Cd（Ⅱ）除了與異煙酸配位以外，還與水分子進行了配位，經過適當的活化，脫去水