【摘 要】
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配位聚合物（Coordination Polymers,CPs）,是一类由金属离子/金属团簇与有机化合物配位而成的结构多样、功能强大的材料,在许多领域都具有巨大的潜力。近年来,其在作为发光传感器以及电催化析氢方向已经受到众多关注并且引发广泛的研究。本论文主要基于两个相似的配体,3,5-双（4-吡啶基）-1,2,4-三唑（bpta）和3,5-双（4-吡啶基）-4-氨基-1,2,4-三唑（bpat）构
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配位聚合物（Coordination Polymers,CPs）,是一类由金属离子/金属团簇与有机化合物配位而成的结构多样、功能强大的材料,在许多领域都具有巨大的潜力。近年来,其在作为发光传感器以及电催化析氢方向已经受到众多关注并且引发广泛的研究。本论文主要基于两个相似的配体,3,5-双（4-吡啶基）-1,2,4-三唑（bpta）和3,5-双（4-吡啶基）-4-氨基-1,2,4-三唑（bpat）构筑了三例新型锌基配位聚合物,分别为:{Zn2（bpta）2（hpta）（H2O）2·6H2O}n（1）、{Zn2（bpat）2（hpta）（H2O）4·4H2O}n（2）和{Zn2（bpta）（hpta）（H2O）2·2H2O}n（3）。论文的第一部分工作是,根据配体修饰策略,来调整配位聚合物的性能。我们选择了两个结构相似的配体（bpta=3,5-双（4-吡啶基）-1,2,4-三唑,bpat=3,5-双（4-吡啶基）-4-氨基-1,2,4-三唑）,通过引入Zn（NO3）2·6H2O和均苯四甲酸酐（pmda）通过溶剂热方法合成了两种锌基配位聚合物:{Zn2（bpta）2（hpta）（H2O）2·6H2O}n（1）,{Zn2（bpat）2（hpta）（H2O）4·4H2O}n（2）。合成过程中均苯四甲酸二酐分解为均苯四甲酸负离子(hpta4-)。X射线单晶衍射表明,它们具有相似的结构,均属于Nb O拓扑类型。我们系统地研究了它们的荧光传感性能,结果表明,它们都对高价金属离子(Fe3+、Al3+、Cr3+、In3+和Zr4+)和某些氨基酸具有明显的荧光增强作用。与化合物1不同,化合物2荧光性质的变化不仅反映在强度上,也反映在发射峰位置上。另外,2-H2O对色氨酸具有高选择性和敏感性。我们通过红外光谱和X射线光电子能谱验证了化合物1和2之间荧光响应差异的机理。论文的第二部分工作为:我们用3,5-双（4-吡啶基）-1,2,4-三唑（bpta）、均苯四甲酸二酐（pmda）和硝酸锌通过一锅法合成两种锌基配位聚合物,{Zn2（bpta）2（hpta）（H2O）2·6H2O}n（1）,{Zn2（bpta）（hpta）（H2O）2·2H2O}n（3）。通过简单的Co2+掺杂,从原始化合物不具备电催化性能到改性后拥有超低起始电位（-210m V和-240m V）,较高的Tafel效率(117.7m V dec-1和127.8 m V dec-1)和良好的循环稳定性（>95%性能保留至少2000个周期后）。为了验证实验方案的普适性,我们还合成了与化合物1同构的Co-MOF（4）和Ni-MOF（5）,发现它们的电催化性能在引入Co2+后有所改善,但效果不及锌基配位聚合物。这项工作不仅开发了一种有效的方法,改进和优化了电催化性能。同时得到了两种用于电解水制氢的高效能电催化剂。
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