基于羧酸配体的新型金属有机骨架化合物的合成、表征、荧光性质及稳定性研究

摘要

金属有机骨架化合物(MOFs)，其应用具有巨大的潜力，包括气体的储存、分离，选择性催化，荧光和光致发光，磁性，和药物的储存和运输。本论文基于对苯二甲酸配体合成的MOFs的研究，我们先总结了利用带有双官能团的对苯二酸(H2BDCX2(X=-OH、-Cl、-Br)）合成的配合物，然后应用溶剂热的合成方法，应用这些配体和过渡金属离子Cd2+自组装合成一系列具有新颖结构的金属有机骨架配合物。利用配体H2BDC(OH)2，水热合成得到Cd(C8H4O6)·2DMA(1)，Cd(C8H4O6)·2DMF(2)，CdNa2(C8H4O6)2·3DMA(3), CdNa(C8H4O6)2(H2O)0.5·(C2NH8)(4)。用H2BDCCl2与过渡金属Cd(Ⅱ)为中心进行组装，得到Cd(C8H2Cl2O4)·DMF(5)，Cd5(C8H2Cl2O4)5·7DMA(6)。用H2BDCBr2与过渡金属Cd(Ⅱ)为中心进行组装，得到Cd4(C8H2Br2O4)4·6DMF(7)。我们利用单晶XRD衍射仪，粉末XRD，元素分析、热重、差热、红外、紫外可见发光光谱、荧光光谱对1-7配合物进行了全面表征，获得了1-7的晶体结构，研究了化合物对空气和水的稳定性，并研究了合成条件对产物结构的影响。当Cd(Ⅱ)浓度较小，Na(Ⅰ)浓度较高时，Na离子会配位，形成同时含Na(Ⅰ)和Cd(Ⅱ)的配位聚合物。另外，发现溶剂对产物的影响较大，将混合溶剂中的DMA(N，N-二甲基乙酰胺)用DMF（N，N-二甲基甲酰胺）取代，产物就改变了，这些工作为设计合成MOF材料提供了些指导。我们发现配合物1、6、7在空气中比较稳定，这对我们进一步合成对水热稳定的配合物具有意义，配合物4、5、6均为半导体，配合物1、2、4-7的荧光性质也做了研究。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 金属有机骨架化合物的背景及研究现状

1．2 金属有机骨架化合物的荧光性能研究

1．3 金属有机骨架化合物的半导体性能研究

1．4 金属有机骨架化合物的稳定性能研究

1．5 基于具有不同取代基的对苯二甲酸的配位聚合物的研究进展

1．6 本论文的研究内容和意义

第2章 基于配体H2BDC(OH)2的配合物合成、表征、荧光性能和稳定性研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂

2．2．2 一般的表征仪器和方法

2．2．3 配合物的合成

2．2．4 晶体结构的测定

2．3 结果和讨论

2．3．1 结构

2．3．2 合成条件对配合物的影响

2．3．3 配合物1、2、3、4对水、对空气及其热稳定性分析

2．3．4 配合物4的半导体性质

2．3．5 配合物1、2、4的荧光性质

2．4 本章小结

第3章 基于配体H2BDCCl2和H2BDCBr2的配合物合成、表征、荧光性能和稳定性研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂

3．2．2 表征仪器和方法

3．2．3 配合物的合成

3．2．4 晶体结构的测定和晶体学数据

3．3 结果和讨论

3．3．1 结构

3．3．2 合成条件对配合物形貌的影响

3．3．3 配合物5-7对水、对空气及其热稳定性分析

3．3．4 配合物6、7的半导体性质

3．3．5 配合物5、6、7的荧光性质

3．4 本章小结

第四章 结论与展望

参考文献

硕士期间待发表的论文

致谢