基于八羧基卟啉的金屬卟啉框架材料的設(shè)計(jì)合成與催化性能研究.pdf

1、金屬卟啉框架材料(MPFs)是由卟啉或金屬卟啉單元構(gòu)筑的一類特殊的金屬-有機(jī)框架材料(MOFs)，它不僅具有常規(guī)MOFs規(guī)則多孔的框架結(jié)構(gòu)，更是兼具功能性卟啉優(yōu)秀的生理和化學(xué)活性，可以實(shí)現(xiàn)在吸附、發(fā)光和催化等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用，是當(dāng)前配位化學(xué)以及材料科學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。以功能性卟啉或金屬卟啉為基本構(gòu)筑單元，通過(guò)對(duì)無(wú)機(jī)金屬節(jié)點(diǎn)的選擇和調(diào)控，設(shè)計(jì)合成具有納米級(jí)孔道的功能性金屬卟啉框架材料，利用X-射線單晶衍射分析結(jié)構(gòu)，并根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)針對(duì)性地研究

2、材料的催化活性，是目前該研究領(lǐng)域的發(fā)展方向。
　　 本論文旨在利用功能性金屬卟啉構(gòu)筑新穎的框架材料，并利用其中的卟啉構(gòu)筑單元和金屬節(jié)點(diǎn)開(kāi)展相應(yīng)的非均相催化研究。首先設(shè)計(jì)合成了結(jié)構(gòu)獨(dú)特的金屬八羧基卟啉配體(M-H8OCPP，M=NiⅡ, MnⅢCl)，選取MnⅡ，CdⅡ，ZnⅡ，CuⅡ等過(guò)渡金屬為無(wú)機(jī)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度、pH、溶劑和金屬量等生長(zhǎng)條件，自組裝反應(yīng)成功合成出7種結(jié)構(gòu)新穎，性質(zhì)獨(dú)特的金屬卟啉框架材料MPF1-7。利用單晶

3、X-射線衍射、多晶X-射線衍射、紅外、熱重、元素分析等手段對(duì)MPF1-7的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的表征和分析。通過(guò)穩(wěn)定性測(cè)試和吸附測(cè)試確定合成的MPFs具有永久的孔道;根據(jù)MPFs在結(jié)構(gòu)、組成等方面的不同，針對(duì)性研究了MPF-1在烷基苯選擇性催化氧化中的應(yīng)用，MPF-5在催化烯烴環(huán)氧化反應(yīng)中的應(yīng)用，以及MPF-6和MPF-7在催化脫氫交叉偶聯(lián)(CDC)反應(yīng)中的應(yīng)用。詳細(xì)研究了催化反應(yīng)中的各種影響因素與催化活性的關(guān)系，深入探討了結(jié)構(gòu)、卟啉構(gòu)筑單元