含有Lewis酸位点和氧化还原活性金属有机框架材料的构筑

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:t573249005
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为一种新型的有机无机杂化材料,金属有机框架材料(MOFs)由于具有丰富多彩的结构和优良的物化特性,近年来发展成为当前材料领域一个十分热门的研究课题。本论文以具有光电活性的联吡啶鎓盐衍生物为主要功能配体,与多齿羧酸协同组合,通过溶液挥发、水(溶剂)热方法,与金属离子配位组装得到了19例新颖的MOFs。通过单晶/粉末X-射线衍射,红外光谱,紫外漫反射,元素分析,热重分析,磁性能测试,气体吸附,顺磁共振,荧光光谱等手段对这些化合物的结构和性能进行了详尽表征和分析:  (1)主辅配体协同组装磁性MOFs:利用柔性的联吡啶鎓盐配体H2BpybcCl2(二氯化-1,1-二(4-羧基-苯亚甲基)-4,4-联吡啶)及L·Cl2(二氯化-1,1-(1,4-苯亚甲基)-二(4,4-联吡啶)),同多齿的辅助羧酸配体分别与Mn2+、Co2+、Cu2+离子配位组装,构筑了8例具有新颖结构的三维分子基磁性MOFs。磁性能测试表明其均表现出反铁磁性。通过对Cu基MOFs2-5a、2-5b、2-5c结构与磁性能分析发现,由于辅助羧酸上的取代基具有不同的空间位阻和推拉电子的效应,与L·Cl2协同组装的这三例MOFs的四核铜氧簇Cu-O-Cu间的夹角出现梯度变化,金属与金属间的距离发生变化,性能上具有磁转变的趋势。  (2)构筑具有吸附分离性能的多孔MOFs:通过联吡啶鎓盐配体L·Cl2分别与Cd2+、Zn2+配位组装合成得到一例三维多孔MOF3-1,及一例二维多孔MOF3-2。L配体上的联吡啶鎓阳离子作为路易斯酸位点被引入到3-1和3-2的孔道内壁,使其能够对极性水、甲醇分子具有良好的选择性吸附性能。同时化合物3-2能够对温度、氨气刺激产生柔性响应,发生可逆的单晶到单晶的结构转化,分别得到化合物3-2-L和3-3;此外还对富电子型的乙炔分子具有选择性吸附性能,在乙炔分子的选择性吸附分离纯化方面具有潜在的应用价值。  (3)对客体分子识别性能的研究:化合物3-2能够可逆的吸附氨、苯酚及苯胺类衍生物等8种给电子型的客体分子。L配体上缺电子鎓基团的Lewis酸性,使其对碱性氨分子具有优先吸附能力;与此同时晶体颜色由黄色迅速变为深蓝色,则是由于联吡啶鎓基团具有氧化还原活性,可被还原性氨分子还原。吸附苯酚及苯胺类客体后的样品可以通过单晶衍射得到其单晶结构,对应吸附不同的客体分子得到化合物4-1到4-7。从分子结构、紫外光谱等结果分析发现是由于主客体间产生电荷转移作用,使得3-2实现对苯酚及苯胺类等客体的专一识别,而且可以通过晶体颜色上的变化方便快捷的来检测识别过程。此外,化合物3-2还对I2具有一定的吸附能力。
其他文献
该论文综合运用全活性空间多组态自洽场(CASMCSCF)、多参考态的单双电子激发组态相互作用(MRSDCI)和相对论组态相互作用(RCI)等量子化学计算方法,系统地研究了第二和 第三过
该论文以牛血红细胞铜锌超氧化物岐化酶(CuZnSOD)和重组人锰超氧化物岐化酶(rhMnSOD)为研究对象,在理论和应用方面进行了五个部分的研究工作.第一,关于CuZnSOD提取工艺的研究
该论文对核-壳型复合弹性粒子CSEP增韧普通型环氧树脂(DEGBA)/二氨基二苯甲烷(DDM)为背景,开展了以下两方面的工作:1.采用多步乳液聚合的方法,通过粒子设计控制成功地合成了
多年来,作者组对苯并氮氮杂卓和苯并硫氮杂卓反应进行着系统的,多方面的研究工作.该论文涉及到对取代基不同的2,3-二氢-1,5-苯并硫氮杂卓与乙氧羰基卡宾反应的研究.米宝雨等
有机化合物的极谱催化波是指有机化合物自身在氧化剂存在下产生的极谱催化波.这 种肉化波与已知的无机离子极谱催化波、有机物氢催化波不同,它是由有机化合物自身的可还原基
在这篇论文中,研究人员采用Monte Carlo方法对两段共聚高分子在固液界面的吸咐情况进行了模拟研究,获得了界面区共聚高分子的吸附链节数的分布、总链节密度分布、吸附链节浓
该文论述了微机化分光光度自动分析系统的硬、软件设计,并借助该仪器建立了微量汞的催化动力学-流动注射停流分光光度法.该仪器包括流动注射系统、吸光度检测系统和486微机控
本文目的是制备高纯碱土金属化合物氧化锶和高纯稀土化合物氧化镱、氧化镥,可分为两个部分。 第一部分通过对氢氧化物重结晶、铬酸盐沉淀、醋酸盐沉淀及硫酸除钡、草酸按酸度
学位
糖尿病威胁人类生命健康,甚至是生命,糖尿病是以胰岛素抵抗为特征,并伴有全身低度炎症反应及高血糖、高血脂、高血压、动脉粥样硬化等症状,是威胁人类的健康和生命的内分泌代谢疾
杂多酸和杂多酸盐是一类人们比较熟知的无机化合物,由于其特殊的催化性能,已引起众多学者的注意.杂多酸中原子数目较多,结构复杂,传统的描述方法是把它们的结构看做是以金属