功能性金属膦酸盐配位聚合物的设计合成、结构表征和性能研究

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本论文以N,N’–(膦酰甲基)氨基乙酸(H5L1=HOOCCH2N(CH2PO3H22),对硝基苄基膦酸(H2L2=O2NC6H4CH2PO3H2),3–氨基–1–羟基丙叉–1,1–二膦酸(H5L3=H2N(CH22C(OH)(PO3H22)以及4–氨甲基苯甲酸双膦酸(H5L4=HOOCC6H4CH2N(CH2PO3H22)为桥联配体,利用水热合成的方法,通过直接反应法和引入第二配体法成功合成出7种未见文献报道的金属膦酸盐配位聚合物。化合物的晶体结构及骨架热稳定性利用X–射线单晶衍射、X–射线粉末衍射、红外光谱(IR)和热重分析(TG)等测试手段进行研究。利用气体吸附仪,对化合物1的物理吸附性能进行了研究;利用紫外分光光度计,对化合物1的染料吸附性能进行了初步研究;利用气相色谱仪,对化合物2催化环己酮和乙二醇的缩酮化反应进行了研究。化合物1–7的分子式如下:(1)Ni2[(HL1)(4,4’–bipy)(H2O)]·4H2O(2)Cu2.5[(L2)(CH3COO)(H2O)2](3)Zn[(L2)(H2O)](4)Cd[(L2)(H2O)2]·H2O(5)Fe0.5[H4L3](6)Co[(H4L32](7)Cd[(HL’4)(H2O)]X–射线单晶衍射表明,在所合成的7个化合物中,化合物1为由4,4’–bipy连接无机二维层构成的三维骨架结构;化合物2和4为二维层状结构;化合物3和5为链状结构,通过不同的氢键相连,分别形成二维超分子和三维超分子结构;化合物6和7为二维层状结构,通过不同的氢键相连,分别形成双层超分子和三维超分子结构。TG曲线及变温XRD表明,化合物5和6具有良好的热稳定性,可稳定到300°C以上。物理吸附研究表明,化合物1具有独特的孔道特征及较好的N2吸附能力;染料吸附研究结果表明,化合物1对考马斯亮蓝(CBB)具有选择性吸附效果;催化研究表明,化合物2对环己酮和乙二醇的缩酮化反应具有良好的催化效果。
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