【摘 要】
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水体净化或检测等需要特定的材料来有效地去除和检测废水中的各种污染物。在本论文中,选择两种2,2′,4,4′-联苯四羧酸（H4bpta）和1,2,4-苯三甲酸（1,2,4-H3BTC）两种多齿羧酸作为主要配体,半刚性和柔性双吡啶双酰胺类配体[N,N′-双（3-吡啶甲酰胺）-1,2-环己烷（3-bpah）,N,N’-双（3-吡啶基）环己酰亚胺（3-bpcha）]作为辅助配体与不同的过渡金属离子（Cu/
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水体净化或检测等需要特定的材料来有效地去除和检测废水中的各种污染物。在本论文中,选择两种2,2′,4,4′-联苯四羧酸（H4bpta）和1,2,4-苯三甲酸（1,2,4-H3BTC）两种多齿羧酸作为主要配体,半刚性和柔性双吡啶双酰胺类配体[N,N′-双（3-吡啶甲酰胺）-1,2-环己烷（3-bpah）,N,N’-双（3-吡啶基）环己酰亚胺（3-bpcha）]作为辅助配体与不同的过渡金属离子（Cu/Co/Zn）,在水热或溶剂热条件下进行反应,合成了八个新型配位聚合物,即[Cu（1,2,4-H2BTC）2]·4H2O（1和2）,[Cu（H2bpta）n]（3）,[Cu2（bpta）（H2O）4]·4H2O（4）,[Co（H2bpta）n]（5）,[Zn（H2bpta）n]（6）,[Zn2（3-bpah）（bpta）（H2O）]·3H2O（7）,[Zn（3-bpcha）（bpta）（H2O）]·3H2O（8）。通过X-射线单晶衍射、元素分析、红外光谱和粉末X-射线衍射（PXRD）对配合物的结构进行分析和表征,系统地分析了金属离子和有机配体对配合物结构的影响,并对配合物进行了热稳定性、染料吸附、光催化和荧光传感等性能的研究。研究表明,配合物3和4具有荧光性能且在广泛的p H范围内以及各类有机溶剂中展现出优异的稳定性。配合物2、3、4、5具有选择性染料吸附,配合物6–8具有荧光性能且在广泛的p H范围内以及各类有机溶剂中展现出优异的稳定性。同时,该类配合物具有选择性检测Fe3+、Cr2O72-、Mn O4-、硝基苯（NB）和硝基甲烷（NM）的特性,其检测限达到10-3μM。研究表明,该类配合物是一类优异的荧光传感器。此外,利用配合物2–5为前驱体,通过热解法分别制备了四种新型碳基材料,即三个不同Cu@C和一个Co@C衍生材料,并系统地研究了前驱体,煅烧气氛、温度及时间等对碳材料结构的影响。通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、PXRD、拉曼光谱（Raman）等对得到的碳材料进行结构表征,并深入地研究了配合物衍生的碳材料的染料吸附和光催化性能及其动力学和热力学模型。结果表明Cu@C、G-CNT-3和G-CNT-4、Co@C具有选择性染料吸附,并且Cu@C具有较好的光催化性能。针对Cu@C。Co@C,我们还研究了他的动力学热力学研究。研究表明,配合物衍生的碳材料具有优异的选择性染料吸附和光催化性能,其性能优于配合物,并且煅烧得到的碳材料具有优异的磁性,可回收再利用。这一系列研究结果为配合物衍生的碳材料的合成和应用提供了新的研究思路。
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