31190.金屬有機骨架材料內的空缺及其功能化研究

1、復旦大學碩士論文目錄目錄摘要IAbstractII第一章緒論111金屬有機骨架材料(MOF)概述112金屬有機骨架材料的功能化2121金屬有機骨架材料內基于配體的功能化2122金屬有機骨架材料內基于次級構造單元的功能化9123固相材料內金屬及配體的置換反應一1113選題依據(jù)15參考文獻16第二章金屬有機骨架材料內空缺的設計2221引言2222金屬有機骨架材料12的合成和基本表征2223金屬有機骨架材料1內空缺的生成23231結構1到結構

2、2的單晶單晶轉換23232單晶單晶轉換的X射線粉末衍射及視像分析2524金屬有機骨架材料12的孔道性質研究27241N2和C02吸附性能研究27242吖啶紅客體分子在孔道內的吸附研究2825小結30參考文獻32第三章基于金屬有機骨架材料內空缺的基元功能化3331引言一3332基于金屬有機骨架材料內空缺的無機基元功能化33復旦大學碩士論文摘要摘要作為一種新型多孔材料，金屬有機骨架材料以其多孔性、骨架結構的可設計性及較高的熱穩(wěn)定性在氣體儲存

3、及分離、催化、磁性和生物醫(yī)學等領域顯示了潛在應用，同時對這些材料的功能化成為該領域的研究熱點之一。目前，對金屬有機骨架材料功能化的方法主要為基于已知材料的后修飾，但是該方法仍然存在一些局限性。后修飾過程影響金屬有機骨架材料原有的孔道大小及孔隙率，新引入的金屬或配體的比例較低且具有無序性?；诖耍菊撐牟捎靡环N新型修飾方法，即預先在金屬有機骨架材料內通過消除反應形成空缺，然后通過加成反應在空缺上系統(tǒng)性精確有序地引入新金屬和新配體。本論文主

4、要研究分為以下三部分：1、通過單晶單晶轉換，我們在一基于Zn(II)和4吡唑羧酸的三維立方結構內進行消除反應，即有序地去除原先骨架中四分之一的金屬和二分之一的有機配體，從而形成無數(shù)有序排列的金屬空缺及配體空缺。上述過程也完成了對骨架孔道大小和形狀的調控。該調控過程導致無空缺的和有空缺的材料對染料分子的不同吸附。2、我們在材料內的金屬空缺上分別引入不同原子大小及價態(tài)的金屬來實現(xiàn)基于無機基元的金屬有機骨架材料的功能化。Co(II)等新金屬占

5、據(jù)了原先存在的空缺，使得材料中的任一無機基元中兩種金屬有序分布。同時，我們在材料內的配體空缺上分別引入含有不同官能團的配體來實現(xiàn)基于有機基元材料的功能化。3甲基4吡唑羧酸等新配體填補了配體空缺，使材料回復到無空缺的狀態(tài)，并且實現(xiàn)了功能化。上述過程保證了材料修飾的精確有序性，完成了采用其它方法無法實現(xiàn)的有序功能化。3、基于材料內的金屬及配體空缺，我們采用一步反應同時引入新金屬和新配體。在這個反應過程中，我們得到了含有兩種異核無機基元和兩種