過(guò)渡金屬（銅、鈷）—有機(jī)納米聚合物的可控制備及催化和傳感性質(zhì)研究.pdf

1、由金屬離子或金屬離子簇與多齒有機(jī)配體，通過(guò)配位鍵驅(qū)動(dòng)力自組裝的金屬-有機(jī)配位聚合物(Metal-organic coordination polymers，MOCPs)，由于其重要分支—金屬有機(jī)框架物(Metal-organic frameworks, MOFs)的巨大發(fā)展，賦予了MOCPs在氣體吸附與儲(chǔ)存、催化、質(zhì)子導(dǎo)電、傳感及識(shí)別等多技術(shù)領(lǐng)域不可替代的應(yīng)用潛力。這一方面受益于構(gòu)筑MOCPs金屬物種和有機(jī)前驅(qū)體的多樣化，另外與其拓?fù)浣Y(jié)

2、構(gòu)豐富、比表面積高、結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、孔道易調(diào)控、易功能化等特性直接相關(guān)。本文致力于過(guò)渡金屬(銅、鈷)—有機(jī)納米配位聚合物的可控制備及催化還原、電化學(xué)傳感和電催化水分解性質(zhì)的研究。主要內(nèi)容如下：
　　以溶膠-凝膠工藝，室溫方便快速的制備了一種微孔-介孔-大孔多級(jí)孔共存的金屬有機(jī)納米晶CuL(L=2,4,6-三(3,5-二羧基苯氨基)-1,3,5-三嗪)；采用N2吸附、壓汞法以及紅外光譜(FTIR)、掃描電鏡(SEM)和X-射線(xiàn)衍射(

3、XRD)等技術(shù)手段，對(duì)該多級(jí)孔納米材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征和測(cè)試；研究了多工藝因子對(duì)該材料形貌的影響規(guī)律；既未活化也未負(fù)載納米貴金屬的該多級(jí)孔材料，水溶液中表現(xiàn)出高效催化還原4-硝基苯酚、甲基橙、溴酚藍(lán)、溴甲酚綠的活性。
　　合成了一種空間群為 P1的新型手性無(wú)客體金屬有機(jī)框架物(Cu4L4)n[(H2L=N-(2-羥基苯基)-L-亮氨酸]，開(kāi)發(fā)了(Cu4L4)n納米晶室溫快速合成法。采用X-單晶衍射、圓二色譜、FTIR、SEM

4、和XRD等技術(shù)手段對(duì)該MOF的結(jié)構(gòu)、手性、形貌和晶相進(jìn)行了表征和分析。(Cu4L4)n納米晶作為手性傳感器，直接用于電化學(xué)檢測(cè)R(+)-α-甲基芐胺和S(+)-α-甲基芐胺對(duì)映體，不僅表現(xiàn)出高靈敏度、高選擇性，并且可迅速定量確定其ee值。
　　利用無(wú)表面活性劑室溫水溶劑制備技術(shù)，基于過(guò)渡元素Cu(Ⅱ)-氨基酸MOF納米線(xiàn)，合成了系列具有高長(zhǎng)徑比的Co(Ⅱ)Cu(Ⅱ)-氨基酸MOF納米纖維雜化體，經(jīng)空氣熱解后處理，獲得了系列復(fù)合碳基

5、材均勻負(fù)載納米尺寸氧化銅和氧化鈷的一維納米纖維和二維納米片，對(duì)該系列產(chǎn)品的形貌、晶相和成分進(jìn)行了系統(tǒng)分析，研究了其不同組成和形貌的納米材料與電催化析氧反應(yīng)活性之間的關(guān)系和規(guī)律。
　　基于高活性異氰酸酯與多元胺室溫快速反應(yīng)的特性，本研究選擇芳香族甲苯二異氰酸酯( TDI)與對(duì)苯二胺在水和丙酮中逐步沉淀聚合，無(wú)需任何穩(wěn)定劑、致孔劑以及表面改性，一步法制備了富含胺基、脲基的多孔三維聚苯脲(PU)高分子納米材料，將其與過(guò)渡金屬 Co2+浸