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金属-有机框架的快速发展受到了功能材料方向科研人员的青睐,随着研究的深入,其在能源气体储存和分离、导电、催化、发光等应用表现出巨大的研究价值。金属-有机框架具有结构可调和功能性强等特点,设计合成新型金属-有机框架材料,并探究其相关的应用和性能是目前的这一方向的热点和重点。本论文根据前期的文献,分别设计合成硫醇、硫醚、磺酸和噻吩官能团的芳香羧酸配体,进一步与金属盐发生配位反应,合成出含硫功能团的MOF材料,并通过现有表征手段对其结构和性能方面进行研究。具体研究内容如下:首先主要介绍了课题的研究背景,分别介绍了金属-有机框架的主要特点和相关应用,同时概括了本论文的选题意义和研究内容。第二章,设计合成巯基官能团芳香羧酸配体L1,与MnCl2·4H2O通过溶剂热发生配位反应得到Mn-MOF-1三维MOF材料。对其进行了电子导电性能探究,室温下其电导率为3.43×10-8 S·cm-1,进一步通过变温电导率测试发现其电导率随温度的升高而逐渐增大,在150°C下达到9.14×10-6 S·cm-1,计算得出的活化能为0.21 eV,表明其是具有半导体性能的MOF材料,含硫配体的引入能在一定程度上提高材料的电导率。第三章,分别设计合成烷基硫醇芳香羧酸配体L2和烷基磺酸芳香羧酸配L3,与Zr4+合成了PCN-700-2CH2SH和PCN-700-2CH2SO3H。鉴于S-H有活泼的化学性质和磺酸基S=O和S-O键电负性大、电荷密度高的特点,对两者进行了变温和变湿度质子导电性能测试,比较这两种含硫官能团MOF材料的质子电导率,结果表明PCN-700-2CH2SO3H的质子电导率在不同温度和湿度下均高于PCN-700-2CH2SH,这可能是由于PCN-700-2CH2SO3H中的磺酸基能形成更丰富的氢键网络体系,计算出二者的活化能分别为0.45 eV和0.46 eV,属于质子传导机理中的Vehicle机理。在第四章设计合成了含硫醚官能团有机配体L4,根据软硬酸碱理论,该配体有“硬”的羧基和“软”的硫醚基团。“硬”的羧基优先与“硬”的Zr4+离子发生配位,得到含硫醚官能团修饰的UiO-67-2SCH3。热分析表明其具有良好的热稳定性;在370 nm光源作为激发波长,其最大发射波长位于453 nm附近归属于蓝光发射。L4中含有两个相连接且能够共面的苯环能形成π-π共轭体系以及其侧链上硫的孤对电子能够与所相连的苯环形成p-π共轭体系,这两个共轭体系使得UiO-67-2SCH3在紫外波长的激发下具有较强的蓝光发射。最后一章设计合成了具有刚性噻吩官能团有机配体L5,与Pb（NO3）2组装出噻吩基团修饰的Pb-MOF-2。Pb-MOF-2的噻吩基团具有共轭结构,加上硫原子自身可极化程度高的特点,其室温下电子电导率为1.8×10-7 S·cm-1,热分析结果表明其具备较高的热稳定性,刚性噻吩基团的引入也能提高材料的热稳定性。