基于多羧酸配体的金属有机骨架材料的合成、表征及性质研究

论文摘要

本论文依据晶体工程学原理,从材料的应用与功能性出发,设计并合成有机配体,应用金属有机骨架材料的设计合成策略,研究其合成规律,以及多功能性质。本论文主要使用刚性多羧酸有机配体进行金属有机骨架材料的合成并对其性质进行了研究,以期为实现定向合成金属有机骨架材料积累一些有价值的实验基础。本论文设计并合成了2个新颖的含有炔基功能基团的有机配体：含有炔基的三酸和含有蒽环的炔基四酸。利用这两个新颖的有机配体合成出6个新颖的金属有机骨架化合物,并研究了这些材料的吸附以及荧光等方面的性能。这些研究主要包括：使用炔三酸5-（（4-carboxyphenyl）ethynyl）isophthalic acid （H3CPEIP）作为有机配体,通过与稀土离子进行反应合成出了4个具有罕见（3,6）拓扑学结构的金属有机骨架材料；应用炔三酸配体合成了一个具有agw拓扑学结构的金属有机骨架材料并且对其吸附性质进行了表征；运用合成的刚性四酸有机配体,与双核铜相互连接构筑了一个典型的具有NbO拓扑学结构的金属有机骨架材料。此外,我们还采用了一个最简单的刚性多羧酸有机配体均苯三甲酸合成了一个具有SOD拓扑学结构的阴离子骨架材料,并对其吸附性质进行了研究。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 金属有机开放骨架材料简介
• 1.2 金属有机开放骨架材料的研究进展
• 1.3 金属有机开放骨架材料的应用
• 1.3.1 气体储存
• 1.3.2 气体的选择性吸附和分离
• 1.3.3 手性与不对称催化
• 1.3.4 磁性材料
• 1.3.5 荧光材料
• 1.3.6 其他方面应用
• 1.4 具有炔基功能基团的金属有机开放骨架材料
• 1.5 本论文选题目的和意义
• 参考文献
• 第二章 具有（3,6）拓扑学网络连接的稀土有机骨架材料的合成与表征
• 2.1 引言
• 2.2 有机配体及化合物的合成
• 3CPEIP）的合成'>2.2.1 有机配体5-（（4-carboxyphenyl）ethynyl）isophthalic acid（H₃CPEIP）的合成
• 2O）]·2H₂O（1）的合成'>2.2.2 化合物[Tb（CPEIP）（DMF）（H₂O）]·2H₂O（1）的合成
• 2]·2H₂O（2）的合成'>2.2.3 化合物[Tb（CPEIP）（DMSO）₂]·2H₂O（2）的合成
• 2]（3）和[Y（CPEIP）（DMF）₂]（4）的合成'>2.2.4 化合物[Er（CPEIP）（DMF）₂]（3）和[Y（CPEIP）（DMF）₂]（4）的合成
• 2.3 化合物的表征
• 2.3.1 X射线单晶结构分析
• 2.3.2 热稳定性分析
• 2.3.3 荧光光谱分析
• 2.4 本章小结
• 附录
• 参考文献
• 第三章 具有AGW拓扑学结构的金属有机骨架材料的合成与表征
• 3.1 引言
• 18(C₁₇H₇O₆)₁₂O₂₀H₃₆（5）的合成的合成'>3.2 化合物CU₁₈(C₁₇H₇O₆)₁₂O₂₀H₃₆（5）的合成的合成
• 3.3 化合物的表征
• 3.3.1 X射线单晶结构分析
• 3.3.2 氮气吸附
• 3.4 本章小结
• 附录
• 参考文献
• 第四章 具有NBO拓扑学结构的金属有机骨架材料的合成
• 4.1 引言
• 4.2 有机配体及化合物的和成
• 4.2.1 有机配体蒽四酸的合成
• 18C₃₀₆H₁₆₂O₉₀（6）的合成'>4.2.2 化合物Cu₁₈C₃₀₆H₁₆₂O₉₀（6）的合成
• 4.3 化合物的表征及性质
• 4.3.1 X射线单晶结构分析
• 4.3.2 热稳定性分析
• 4.3.3 可见光谱
• 本章小结
• 附录
• 参考文献
• 第五章 具有阴离子骨架及方钠石拓扑结构的金属有机骨架材料的合成
• 5.1 引言
• 4CL）₃（C₉H₃O₆）₈（NH₄⁺）₃（7）的合成'>5.2 化合物（CU₄CL）₃（C₉H₃O₆）₈（NH₄⁺）₃（7）的合成
• 5.3 晶体结构的测定和晶体学数据
• 5.4 氮气吸附
• 本章小结
• 附录
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的学术论文及其它成果
• 致谢
• 作者简历
• 中文摘要
• Abstract