含多羧基配體MCFs的合成及其復(fù)合膜制備與性能研究.pdf

1、金屬有機框架(MOFs)由有機配體與中心金屬離子通過配位鍵作用構(gòu)筑得到，具有明確的晶體結(jié)構(gòu)和可調(diào)控的孔尺寸，其比表面積大、化學(xué)修飾性強。由于金屬有機骨架的孔結(jié)構(gòu)、孔尺寸不同，孔道內(nèi)的主-客體互相作用不同，有機配體的官能團不同，MOFs材料能夠廣泛應(yīng)用于氣體吸收和分離、有機反應(yīng)催化、小分子和多種金屬離子的痕量識別、有機污染物吸收和分離等領(lǐng)域。
　　近年以來，MOFs-高分子混合基質(zhì)膜(Mixed Matrix Membranes)得

2、到了廣泛的關(guān)注和快速的發(fā)展。其既保留了MOFs特有的選擇性和識別能力，又兼顧了膜材料良好的加工性和易回收性，除了應(yīng)用于傳統(tǒng)的氣體分離、膜蒸餾等領(lǐng)域，MOFs-高分子混合基質(zhì)膜也應(yīng)用于可溶性有機物的分離和溶液中不同離子的檢測。
　　本文首先研究了不同金屬離子對同一金屬有機框架摻雜時，體系發(fā)光性能的改變;隨后合成了一系列納米尺寸MOFs晶體，對其識別領(lǐng)域的應(yīng)用進行了研究，與高分子材料復(fù)合，制各并研究了復(fù)合膜的性能;最后合成了兩個同構(gòu)的

3、結(jié)構(gòu)新穎的MOFs，研究了其在小分子、離子識別方面的應(yīng)用，也對其分離有機染料的能力進行了評估。使用X射線單晶衍射、粉末X射線衍射(XRPD)、紫外可見光譜(UV-Vis)、熒光光譜、掃描電子顯微鏡(SEM)、示差掃描量熱分析(DSC)等現(xiàn)代手段對配合物及其復(fù)合物的結(jié)構(gòu)和性能進行了表征。
　　研究工作主要包括以下三個部分:
　　1.使用七種過渡金屬元素分別對金屬有機骨架{Zn-B TC}{Me2NH2+}進行摻雜，得到摻雜后的

4、MOFs{Zn-M-BTC}{Me2NH2+}(M=Co，Cu，Ni，Mn，Ca，Mg，Cd)，它們既不會破壞原始配合物的晶型，又能對其熒光性能進行有效調(diào)控，研究了選擇性分離有機染料的能力;
　　2.調(diào)控稀土元素銪、鋱的比例，與均苯三甲酸反應(yīng)得到一系列銪、鋱比例不同的納米尺度MOFs材料;研究了MOFs對有機溶劑含水量的識別，以及作為熒光探針檢測硝基苯的潛力。使用該系列MOFs與聚偏二氟乙烯(PVDF)共混，得到MOFs-PVDF