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基于多羧酸配体与多氮杂环配体的配位聚合物的合成、结构及性能研究

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目录

声明

本文实验中所用试剂和仪器

本文主要配体的结构及缩写符号

摘要

第一章 绪论

1.1 配位聚合物概述

1.2 配位聚合物的设计

1.3 配位聚合物的后修饰

1.4 MOFs发光配位聚合物

1.5 本论文所开展的主要工作

参考文献

第二章 四羧酸为主体的配位聚合物的设计、合成、结构分析

2.1 配位聚合物{[Cu2(ttca)(4,4’-bipy)(H2O)2]-H2O}n(1)

2.1.1 配位聚合物1的合成

2.1.2 配位聚合物1的晶体数据和结构解析

2.2 配位聚合物[Ni2(ttca)(dpe)1.5(H2O)2]n(2)

2.2.1 配位聚合物2的合成

2.2.2 配位聚合物2的晶体数据和结构解析

2.3 配位聚合物{[Cd1.5Na0.5(Httca)(dpe)(H20)]·0.5(ClO4)·H2O}n(3)

2.3.1 配位聚合物3的合成

2.3.2 配位聚合物3的晶体数据和结构解析

2.4 配位聚合物{[Co3(Httca)2(dpe)3(H2O)2]·6H2O}n(4)

2.4.1 配位聚合物4的合成

2.4.2 配位聚合物4的晶体数据和结构解析

2.5 配位聚合物[Co(tdca)(4,4’-bipy)0.5]n(5)

2.5.1 配位聚合物5的合成

2.5.2 配位聚合物5的晶体数据和结构解析

2.6 配位聚合物{[Zn(tib)2(H2O)2]·2(NO3)}n(6)

2.6.1 配位聚合物6的合成

2.6.2 配位聚合物6的晶体数据和结构解析

2.7 配位聚合物{[Mg(H2ttca)(H2O)4]·H2O}n(7)

2.7.1 配位聚合物7的合成

2.7.2 配位聚合物7的晶体数据和结构解析

2.8 配位聚合物[Zn(H2ttca)(dpe)0.5H2O]n(8)

2.8.1 配位聚合物8的合成

2.8.2 配位聚合物8的晶体数据和结构解析

2.9 配位聚合物{[CdE(dpt)3(H2O)2]·ClO4)n(9)

2.9.1 配位聚合物9的合成

2.9.2 配位聚合物9的晶体数据和结构解析

2.10 小结

参考文献

第三章 以六羧酸为主体的两个Cd(Ⅱ)的配位聚合物

3.1 配位聚合物{[Cd2(H2thca)0.5(tpyt)(H2O)0.5]·2H2O}n(10)

3.1.1 配位聚合物10的合成

3.1.2 配位聚合物10的晶体数据和结构解析

3.2 配位聚合物{[Cd2(H2thca)(tib)2]·12H2O}n(11)

3.2.1 配位聚合物11的合成

3.2.2 配位聚合物11的晶体数据和结构解析

3.3 小结

参考文献

第四章 具有微孔结构的Co-MOF的构筑及其在稀土离子选择性发光平台中的应用

4.1 MOF-Co的合成及晶体结构(12)

4.1.1 MOF-Co的合成

4.1.2 MOF-Co的晶体学数据

4.2 MOF-Co发光平台

4.2.1 MOF-Co的离子交换实验

4.2.2 MOF-Co的PXRD测试和红外表征

4.3 MOF-Co发光平台的光学研究

4.4 小结

参考文献

第五章 配位聚合物的pH传感及超分子体系

5.1 Zn-MOF作为Tb3+、Eu3+的荧光传感器及pH传感(13)

5.1.1 Zn-MOF的合成

5.1.2 Zn-MOF的晶体结构精修数据

5.1.3 对Tb3+、Eu3+的荧光传感及pH传感

5.2 光致变色的Mg超分子体系(14)

5.2.1 Mg配位聚合物的合成

5.2.2 Mg配位聚合物的应用研究

5.3 小结

参考文献

第六章 总结

6.1 配位聚合物结构汇总

6.2 结构分析及应用总结

致谢

攻读硕士期间文章发表情况

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摘要

本文以多羧酸配体为第一配体,多氮杂环化合物为辅助配体,与金属离子在水热条件下反应,构筑了13个新颖的配位聚合物。针对孔道内部含有未配位羧基的配位聚合物,系统性地研究了它的后修饰、发光、识别及PH传感。论文的主要内容将从合成、结构以及性能来展开。
  从配位聚合物的合成角度出发:以四羧酸配体H4ttca为核心,通过变换不同的多氮配体、反应温度等条件,实现了配位聚合物在空间上从零维到三维的结构调控。作为羧酸配体的一个拓展性研究,用H6thca配体与多氮配体、金属离子自组装,得到了4个新颖的配位聚合物结构。
  从配位聚合物的结构角度出发:13个配位聚合物中,含有未配位羧基的多孔配位聚合物成为后修饰的主要研究对象。在水热条件下,由顺磁金属和有机配体自组装,形成了一个新颖的二维微孔MOF(MOF12)。应用后修饰的方法,MOF12可以选择性识别Eu3+,在254nm紫外灯下发出红光,这是顺磁金属发光平台的首例,目前还没有文献报道。
  从配位聚合物的性能研究出发:后修饰的MOF一般都具有更优越的多功能性。将MOF13浸泡在TbCl3的溶液中,Tb3+可以进入MOF13的孔道内部,在pH=1或2的条件下,荧光会迅速地淬灭。这种快速响应的pH传感对于MOF的应用具有重要的意义。

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