不同合成条件对锌的金属有机骨架化合物结构影响

摘要

金属有机骨架化合物(MOF)是由金属离子和有机配体形成的具有规则孔道,结构可调且具有巨大表面积的无机材料,它们在催化、气体或其他物质的吸附、分离、存储方面有很大的应用前景。
　　 本论文做了以下的工作:
　　 1、应用六水合硝酸锌和对苯二甲酸在DMF(N,N-二甲基甲酰胺)和DEF(N,N-二乙基甲酰胺)中合成了具交叉结构MOF-5(MOF-5-int),对其进行X射线单晶衍射、X射线粉末衍射、热重分析、元素分析和电子扫描显微镜表征与N2吸附脱附测试；研究了合成条件对其的影响；MOF-5-int在77 K和1 atm下的氢气吸附量为(1.54-1.82wt％),远高于非交叉MOF-5；室温下研磨2-5 min,转变为ZnBDCxH2O。结果发表在2010,J.Mater.Chem.3758-3767。
　　 2、应用其它锌盐(醋酸锌和氯化锌)与对苯二甲酸合成MOF材料。对其进行X射线粉末衍射和热重分析表征与N2吸附脱附测试。醋酸锌与对苯二甲酸合成出MOF-5,氯化锌和对苯二甲酸合成出一个未知相。
　　 3、应用其它金属盐(镍盐、铜盐、铁盐)与对苯二甲酸合成MOFs。利用类似的实验条件CuCl2·2H2O与对苯二甲酸在室温下合成出一种蓝色新相,NiCl2·6H2O与对苯二甲酸水热合成出一种绿色新相。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 MOFs材料概述

1.2 MOF储氢材料

1.3 Zn离子与BDC形成的各种MOFs

1.4 本论文的研究目标和内容

第二章 交叉结构MOF-5的合成、表征与性质的研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验试剂与仪器

2.2.2 交叉结构MOF-5的合成

2.2.3 交叉结构MOF-5-int的晶体结构

2.3 结果与讨论

2.3.1 粉末XRD

2.3.2 TGA分析

2.3.3 N2和H2吸附脱附测试

2.3.4 单晶X射线衍射和扫描电镜测试

2.3.5 MOF-5研磨后会发生相变

2.3.6 不同合成条件对MOF-5-intA的影响

2.4 结论

第三章 醋酸锌和氯化锌与H2BDC的反应研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验试剂与仪器

3.2.3 合成方法

3.2.4 表征测试

3.3 结果与讨论

3.3.1 Zn(OAc)2·2H2O与H2BDC的反应

3.3.2 ZnCl2与H2BDC的反应

3.4 结论

第四章 铜、镍和铁盐与H2BDC的反应研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 实验试剂与仪器

4.2.2 扩散法和水热法反应

4.2.3 表征与测试

4.3 结果与讨论

参考文献

主要研究成果

致谢