基于呋喃羧酸的金属有机骨架材料的合成及性质研究

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金属有机骨架材料作为一种新型的材料在气体吸附与分离、不对称催化、传感器与驱动器、药物缓释、光学材料等方面都展示出了良好的应用前景。本论文主要利用具有良好蓝色荧光发射基团的呋喃为母体,衍生易于构筑的羧酸基团,设计并合成联二呋喃二甲酸配体及苯并呋喃二甲酸配体与金属离子配位形成具有功能化的MOFs材料,并研究该材料在结构、热稳定、发光等方面的性能。同时通过多种合成条件的尝试如溶剂热法、水热法、扩散法等,总结不同的温度、溶剂、配体与中心金属配比等因素对MOFs晶体的形成产生的影响。  利用配体联二呋喃二甲酸与过渡金属离子Zn2+、Cd2+及Co2+合成了四种结构各异的MOFs晶体。中心金属Zn与配体在溶剂DMF与异丙醇的条件及金属Cd与配体在溶剂DMF与无水乙醇的条件下生成的单晶具有良好的发光性能。  利用配体联二呋喃二甲酸与稀土金属离子Eu3+及Tb3+分别合成了两种三维结构的MOFs晶体。从晶体中配体分子与中心金属Eu3+的连接生长方式可以看出配体分子与中心金属形成了一个封闭的菱形孔道结构,晶格内存在氢键作用及静电相互作用,分子有序堆积呈现出三维笼状结构。  利用配体苯并呋喃二甲酸与过渡金属离子Zn2+在二甲亚砜及DMF作溶剂条件下,通过溶剂热法合成了具有较好的稳定性及刚性结构的配合物7。配合物7晶体的生长方式为直线延展。从晶体中分子的堆积情况可以看到晶格内存在分子间作用堆积形态呈现出三维结构。
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