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二茂铁基羧酸类配位聚合物,由于具备独特的拓扑结构和优异的光、电、磁性能,在磁性材料、修饰电极、传感器和氢气储存等方面有着广泛的应用前景。本论文围绕配位聚合物的制备、多孔结构表征和氢气吸附性等特点,展开对基于二茂铁基羧酸构筑的配位聚合物的合成、表征和氢气吸附方面的应用研究:(1)利用1,1’-二茂铁二甲酸作为配体,以Zn(CH3COO)2-2H2O和MnCl2·4H2O作为金属离子源,在溶剂热的条件下发生配位反应,生成双金属配位的聚合物微球Mn-Zn-CPMs.在该产物的制备过程中,系统地研究了温度、时间、浓度、金属离子的配比等因素对产物的影响。最终发现在Mn2+和Zn2+以1:1的比例混合与1,1’-二茂铁二甲酸在140℃条件下反应12h制得的产物形貌最好。此外,通过FT-IR证实1,1’-二茂铁二甲酸脱去质子参与配位反应,用XPS谱图证明该配位聚合物含有Mn和Zn两种金属,说明这两种金属都参与配位,产物为锰和锌与1,1’-二茂铁二甲酸组成的混合金属配位聚合物。通过SEM和TEM表征了配位聚合物的形貌,发现得到的配位聚合物呈球状,其粒径在微米尺度,平均粒径为3.05μm。而Mn-Zn-CPMs的热稳定性由TGA数据可以看出,该材料的分解温度在400℃以上,具有良好的热稳定性能。由N2吸脱附测试可以得到样品Mn-Zn-CPMs的比表面积为259.0m2/g,孔体积为0.49cm3/g,平均孔径为75.49nm。从孔径分布可以看出,材料当中有许多介孔的存在。(2)利用1,1’-二茂铁二甲酸和5-氨基间苯二甲酸为起始原料,通过两步反应合成新配体fbbc,并通过1H-NMR来表征配体的结构。分别以CoC12·4H2O和MnCl2·4H2O作为金属离子源,甲醇和水作为混合溶剂,在溶剂热的条件下制得配位聚合物CPM-1和CPM-2。通过SEM表征配位聚合物的形貌。其中,配位聚合物CPM-1和CPM-2呈球状,且球的内部为中空结构。通过对CPM-1和CPM-2的粒径进行统计得出该产物在微米尺度,平均粒径分别为9.2μm和14.67μm。通过SEM照片来记录不同反应时间得到的产物的形貌我们提出了该微球的生长机理,主要包括快速成核,粒子聚集、融合、生长和空化过程。CPM-1和CPM-2的热稳定性由TGA数据可以看出,这两种材料的分解温度在400℃以上,具有良好的热稳定性能。由N2吸脱附测试可以得到样品CPM-1和CPM-2的比表面积分别为35.1m2g-1和22.5m2g-1。(3)依据静态体积法原理,采用自行设计的Sievert型储氢测试装置来测定三种基于二茂铁羧酸的聚合物微球(Mn-Zn-CPMs、CPM-1和CPM-2)在0-5MPa和163-170K测试条件下的储氢性能。研究发现,双金属配位聚合物微球样品Mn-Zn-CPMs中由于有Mn2+和Zn2+两种金属离子参与配位,能够有效增强材料和氢气之间的作用力,具有良好的储氢性能。通过储氢测试可知,该材料在测试压力范围内的储氢量随着氢气压力升高而不断增大,在最大测试压力4MPa时候它的最大氢气吸附量为1.58wt%。聚合物微球CPM-1和CPM-2是具有中空结构的微球。通过测试可知,在170K、5MPa的测试条件下,CPM-1的最大氢气吸附量为1.78wt%,CPM-2的最大氢气吸附量为1.24wt%。