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多孔金属-有机配位聚合物(Metal-Organic Coordination Polymers-MOCPs)是一种新型功能材料,可通过其构件分子(金属离子和有机配体分子)的组合对孔穴大小、形状和表面特性进行调控,从而赋于它独特的结构和特性,在催化性能、分子识别、气体吸附、光学、磁性材料等方面具有诱人的发展前景。本文用低温水热合成法,用多齿羧酸配体异烟酸和Cd(Ⅱ)配位合成出[Cd(C6H4O2N)2(H2O)4]∞三维晶体并进行了表征:采用红外光谱法确认骨架中的有机官能团;用单晶X射线衍射分析法测定MOCPs的晶体结构,并确定其骨架的组成;通过低温氮气吸附等温线测定了其比表面积和孔径分布;以热重分析(TGA)和差热分析(DTA)测定材料骨架的热稳定性;测定了晶体的溶解性能;最后以亚甲基蓝为目标降解物,对[Cd(C6H4O2N)2(H2O)4]∞的光催化活性及亚甲基蓝的氧化动力学进行了探索。结果表明, [Cd(C6H4O2N)2(H2O)4]∞组成结构的各个基本结构单元是Cd(C6H4O2N)2(H2O)4;每个基本结构单元中,Cd处于一个稍微拉长的八面体的中心;各个结构单元之间通过O-H…O氢键连接,形成了无限伸展的具有层状结构的三维超分子体系;该晶体能耐热、耐酸碱及不溶于常见溶剂。对亚甲基蓝的降解表现出一定的光催化活性:在40℃、pH=8、MOCPs的用量为5mg/L和高压汞灯的照射下,亚甲基蓝光降解的反应速率常数为156s-1;反应的表观反应活化能为17.2kJ/mol。此外,本文还对[Cd(C6H4O2N)2(H2O)4]∞所具有的光催化活性的结构成因进行了分析。晶体中的配位中心Cd(Ⅱ)采用六配位形式,有比较多的空外层轨道可以发生电子跃迁,并且Cd(Ⅱ)除了与异烟酸配位以外,还与水分子进行了配位,经过适当的活化,脱去水分子就有更多的不饱和轨道,更容易发生电子跃迁。