本文主要研究内容
作者白楠楠(2019)在《基于含氮羧酸及联苯羧酸配体构筑的配位聚合物的合成及吸附分离性能研究》一文中研究指出:配位聚合物(Coordination Polymers,CPs)兼具了有机配体和无机金属离子的特点,又因其结构的可设计性和可剪裁性,从而具有独特的性质。作为一种新型材料,其研究跨越了配位化学、物理化学、有机化学、材料化学、晶体工程学、超分子化学和拓扑学等多个学科领域[1]。金属有机骨架化合物(Metal-Organic Frameworks,MOFs)作为一种多孔配位聚合物是以无机金属为节点,以有机配体为连接体,通过配位键和其他弱相互作用(氢键、π-π相互作用以及范德华力)自组装形成一维链状、二维层状、三维框架结构,是一类具有广泛应用前景的材料。在合成过程中,金属离子的选择可以包含主族、副族金属离子和稀土金属离子,配体的种类从简单小分子到有机大环配体,从多羧酸配体到含氮杂环配体,多种多样,千变万化,因此设计合成具有特定功能的CPs仍然具有一定的挑战性。近年来,由于CPs所具有的迷人的空间结构和潜在应用价值,关于它的研究已经取得了卓越的成就,并且随着科学技术的发展,测试手段和合成方法不断更新,其在光学、催化、分子磁学、吸附/分离等领域表现出了巨大的潜力。本论文中我们主要讨论了CPs的合成以及在磁性、气体吸附/分离以及二甲苯同分异构体分离方面的功能。第一章,首先,我们介绍了配位化学的发展历史和配位聚合物(CPs)、金属有机骨架化合物(MOFs)的概念;其次,我们简要介绍了该类材料的合成策略;最后,我们主要介绍了该材料在磁性、气体吸附/分离方面的应用。另外,还介绍了MOFs在液态混合物分离方面的应用。第二章,采用4-(3,5-二羧基苯)-2,2:6,2-三联苯吡啶配体在不同的反应条件下构筑了五例CPs,{[Zn(dtp)]·H2O}(1),{[Zn(dtp)]·2CH3OH·NMP}(2),{[Mn(dtp)2(H2O)4]·7(H2O)}(3),{[Mn(Hdtp)(Cl)]}(4)和{[Mn(dtp)(H2O)]·1.5H2O}(5),并对其合成方法、晶体结构和磁性及气体吸附性能进行了研究。由于配合物配位模式的区别,CPs 1-5表现出丰富多变的结构特点,并且探究了配合物3,4和5的磁性,配合物1和2的发光性质以及具有多孔框架结构的配合物2的吸附性质,配合物2表现出了分步吸附性能。第三章,利用半刚性5-(3,4-二羧基苯酚)烟酸配体和辅助配体2,2’-bipy或4,4’-bipy与Co(Ⅱ)/Cu(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)离子通过溶剂热反应得到了五例配位化合物{[Co3(L)2(H2O)2]·4H2O}(6),{[Cd3(L)2(NMP)2]}(7),{[Cu(HL)]·NMP}(8),{[Cd(HL)(2,2’-bipy)]}(9)和{[Co(HL)(4,4’-bipy)(H2O)2]}(10)并对其结构及性质特点进行了研究。6表现出对CO2气体的有效储存能力,以及对CO2/CH4气体的较好的选择性吸附。配合物6,8和10具有反铁磁性,其中10的交流磁化率表现出缓慢的磁驰豫现象,显示出一个有效能垒为8.98 K的单链磁体的磁行为。第四章,通过选用一系列具有刚性结构的MOFs,MFM-300(Al,Fe,V,In,Cr)和NOTT-101(Cu)进行二甲苯异构体混合物的分离实验,研究了MFM-300(Al,Fe,V,In)系列MOFs的精细化孔径,展示了该系列MOFs对二甲苯异构体的分子识别机制。我们分别进行了色谱分析二甲苯异构体分离实验和动态二甲苯异构体分离实验,实现了二甲苯异构体在MFM-300(Fe,V,In)中的完全分离。尤其是,MFM-300(Fe,V,In)材料对二甲苯异构体(p-xylene、o-xylene、m-xylene)具有独特的洗脱顺序,并对间二甲苯表现出特殊的选择性。另外我们利用高分辨同步X-ray射线粉末衍射测试等方法,对MFM-300(Al,Fe,V,In)材料在吸附分离二甲苯分子后二甲苯与框架结构的相互作用进行了深入研究。
Abstract
pei wei ju ge wu (Coordination Polymers,CPs)jian ju le you ji pei ti he mo ji jin shu li zi de te dian ,you yin ji jie gou de ke she ji xing he ke jian cai xing ,cong er ju you du te de xing zhi 。zuo wei yi chong xin xing cai liao ,ji yan jiu kua yue le pei wei hua xue 、wu li hua xue 、you ji hua xue 、cai liao hua xue 、jing ti gong cheng xue 、chao fen zi hua xue he ta pu xue deng duo ge xue ke ling yu [1]。jin shu you ji gu jia hua ge wu (Metal-Organic Frameworks,MOFs)zuo wei yi chong duo kong pei wei ju ge wu shi yi mo ji jin shu wei jie dian ,yi you ji pei ti wei lian jie ti ,tong guo pei wei jian he ji ta ruo xiang hu zuo yong (qing jian 、π-πxiang hu zuo yong yi ji fan de hua li )zi zu zhuang xing cheng yi wei lian zhuang 、er wei ceng zhuang 、san wei kuang jia jie gou ,shi yi lei ju you an fan ying yong qian jing de cai liao 。zai ge cheng guo cheng zhong ,jin shu li zi de shua ze ke yi bao han zhu zu 、fu zu jin shu li zi he xi tu jin shu li zi ,pei ti de chong lei cong jian chan xiao fen zi dao you ji da huan pei ti ,cong duo suo suan pei ti dao han dan za huan pei ti ,duo chong duo yang ,qian bian mo hua ,yin ci she ji ge cheng ju you te ding gong neng de CPsreng ran ju you yi ding de tiao zhan xing 。jin nian lai ,you yu CPssuo ju you de mi ren de kong jian jie gou he qian zai ying yong jia zhi ,guan yu ta de yan jiu yi jing qu de le zhuo yue de cheng jiu ,bing ju sui zhao ke xue ji shu de fa zhan ,ce shi shou duan he ge cheng fang fa bu duan geng xin ,ji zai guang xue 、cui hua 、fen zi ci xue 、xi fu /fen li deng ling yu biao xian chu le ju da de qian li 。ben lun wen zhong wo men zhu yao tao lun le CPsde ge cheng yi ji zai ci xing 、qi ti xi fu /fen li yi ji er jia ben tong fen yi gou ti fen li fang mian de gong neng 。di yi zhang ,shou xian ,wo men jie shao le pei wei hua xue de fa zhan li shi he pei wei ju ge wu (CPs)、jin shu you ji gu jia hua ge wu (MOFs)de gai nian ;ji ci ,wo men jian yao jie shao le gai lei cai liao de ge cheng ce lve ;zui hou ,wo men zhu yao jie shao le gai cai liao zai ci xing 、qi ti xi fu /fen li fang mian de ying yong 。ling wai ,hai jie shao le MOFszai ye tai hun ge wu fen li fang mian de ying yong 。di er zhang ,cai yong 4-(3,5-er suo ji ben )-2,2:6,2-san lian ben bi ding pei ti zai bu tong de fan ying tiao jian xia gou zhu le wu li CPs,{[Zn(dtp)]·H2O}(1),{[Zn(dtp)]·2CH3OH·NMP}(2),{[Mn(dtp)2(H2O)4]·7(H2O)}(3),{[Mn(Hdtp)(Cl)]}(4)he {[Mn(dtp)(H2O)]·1.5H2O}(5),bing dui ji ge cheng fang fa 、jing ti jie gou he ci xing ji qi ti xi fu xing neng jin hang le yan jiu 。you yu pei ge wu pei wei mo shi de ou bie ,CPs 1-5biao xian chu feng fu duo bian de jie gou te dian ,bing ju tan jiu le pei ge wu 3,4he 5de ci xing ,pei ge wu 1he 2de fa guang xing zhi yi ji ju you duo kong kuang jia jie gou de pei ge wu 2de xi fu xing zhi ,pei ge wu 2biao xian chu le fen bu xi fu xing neng 。di san zhang ,li yong ban gang xing 5-(3,4-er suo ji ben fen )yan suan pei ti he fu zhu pei ti 2,2’-bipyhuo 4,4’-bipyyu Co(Ⅱ)/Cu(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)li zi tong guo rong ji re fan ying de dao le wu li pei wei hua ge wu {[Co3(L)2(H2O)2]·4H2O}(6),{[Cd3(L)2(NMP)2]}(7),{[Cu(HL)]·NMP}(8),{[Cd(HL)(2,2’-bipy)]}(9)he {[Co(HL)(4,4’-bipy)(H2O)2]}(10)bing dui ji jie gou ji xing zhi te dian jin hang le yan jiu 。6biao xian chu dui CO2qi ti de you xiao chu cun neng li ,yi ji dui CO2/CH4qi ti de jiao hao de shua ze xing xi fu 。pei ge wu 6,8he 10ju you fan tie ci xing ,ji zhong 10de jiao liu ci hua lv biao xian chu huan man de ci chi yu xian xiang ,xian shi chu yi ge you xiao neng lei wei 8.98 Kde chan lian ci ti de ci hang wei 。di si zhang ,tong guo shua yong yi ji lie ju you gang xing jie gou de MOFs,MFM-300(Al,Fe,V,In,Cr)he NOTT-101(Cu)jin hang er jia ben yi gou ti hun ge wu de fen li shi yan ,yan jiu le MFM-300(Al,Fe,V,In)ji lie MOFsde jing xi hua kong jing ,zhan shi le gai ji lie MOFsdui er jia ben yi gou ti de fen zi shi bie ji zhi 。wo men fen bie jin hang le se pu fen xi er jia ben yi gou ti fen li shi yan he dong tai er jia ben yi gou ti fen li shi yan ,shi xian le er jia ben yi gou ti zai MFM-300(Fe,V,In)zhong de wan quan fen li 。you ji shi ,MFM-300(Fe,V,In)cai liao dui er jia ben yi gou ti (p-xylene、o-xylene、m-xylene)ju you du te de xi tuo shun xu ,bing dui jian er jia ben biao xian chu te shu de shua ze xing 。ling wai wo men li yong gao fen bian tong bu X-rayshe xian fen mo yan she ce shi deng fang fa ,dui MFM-300(Al,Fe,V,In)cai liao zai xi fu fen li er jia ben fen zi hou er jia ben yu kuang jia jie gou de xiang hu zuo yong jin hang le shen ru yan jiu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自西北大学的白楠楠,发表于刊物西北大学2019-10-08论文,是一篇关于配位化学论文,配位聚合物论文,单链磁体论文,气体吸附论文,分离论文,二甲苯异构体分离论文,西北大学2019-10-08论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西北大学2019-10-08论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。
标签:配位化学论文; 配位聚合物论文; 单链磁体论文; 气体吸附论文; 分离论文; 二甲苯异构体分离论文; 西北大学2019-10-08论文;