【摘 要】
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金属有机骨架（MOFs）是一类由金属结点和有机连接构建而成的多孔材料。它在吸附、催化、储氢、传感器、载药等方面有广泛的潜在应用和无与伦比的优势。近年来高孔特性、有机配体作为吸收“天线”促进激发金属簇的结构优势使MOFs作为新型光催化剂材料而被广泛研究。越来越多MOFs基光催化剂材料被报道可用于二氧化碳还原、光催化产氢、污染物降解以及有机物转换等反应。本文选取锰盐、钴盐、钛盐为金属源,分别与不同种多
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金属有机骨架（MOFs）是一类由金属结点和有机连接构建而成的多孔材料。它在吸附、催化、储氢、传感器、载药等方面有广泛的潜在应用和无与伦比的优势。近年来高孔特性、有机配体作为吸收“天线”促进激发金属簇的结构优势使MOFs作为新型光催化剂材料而被广泛研究。越来越多MOFs基光催化剂材料被报道可用于二氧化碳还原、光催化产氢、污染物降解以及有机物转换等反应。本文选取锰盐、钴盐、钛盐为金属源,分别与不同种多羧酸配体在相应条件下反应得到多种MOF化合物,并对其结构及性能进行表征。第一章整体阐述了MOFs基光催化材料的优缺点。并列举经典与最新Zr、Ti、Fe、Zn、Co、Mn多种金属基MOFs材料在光催化领域的应用实例,总结目前研究较为成熟的MOFs光催化性能优化策略。最后,介绍本文的选题意义及主要研究内容。第二章以三核锰簇单体配合物作为前驱体,分别与对苯二甲酸、均苯三甲酸、2,6-萘二甲酸多种羧酸配体相作用得到Mn-MOF-1、Mn-MOF-2、Mn-MOF-3三种不同化合物。利用紫外可见漫反射光谱对合成材料的光化学性能进行研究,结果表明三种化合物均在紫外光区有明显的吸收带,可能成为一种新型的光催化材料。第三章以混合金属盐及多种线型二羧酸配体为原料,溶剂热法合成了Co Ti-MOF-1、Co Mn-MOF-1、Co Mn-MOF-2三种混合金属化合物,利用EDX及XPS等技术确定化合物的金属组成。热重分析表明这三种材料在氮气气氛下均具有良好的热稳定性。变温磁化率曲线分析可知,Co Ti-MOF-1及Co Mn-MOF-1在较高温度区间内可表现反铁磁性。最重要的是,合成的三种化合物在200-800nm波长范围内有宽的吸收带,且带隙较窄,是非常有潜力的光催化材料。第四章以硫酸铈为金属源,在H2O/DMF混合溶剂体系中的得到一种无色块状晶体。单晶X射线衍射结果表明该晶体结构式为[Ce2（HCOO）2（SO4）2（H2O）2],是一种以甲酸为模板的硫酸铈盐。有趣的是,该材料去掉甲酸或硫酸根任一配体后,仍可呈现独特的三维网络空间。另外,在58-300 K温度区间内,该材料具有反铁磁相互作用。第五章总结本文所合成材料的结构特点及特有的光、磁、热性能。
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