由鄰菲羅啉衍生物構(gòu)筑的過渡金屬配合物的合成、表征及其對染料的催化降解作用.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，具有特殊功能的材料，如具有光電性能優(yōu)點(diǎn)、磁性能及環(huán)境友好的光催化功能材料，成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。配合物材料，不僅具有多樣性的價鍵形成和新穎的空間結(jié)構(gòu)，而且還具有特殊的光、電、磁性及催化性能，特別是在環(huán)境污染物催化降解處理方面應(yīng)用的可行性，引起研究者廣泛的興趣。過渡金屬配合物整合了金屬和聚合物的諸多優(yōu)點(diǎn)，在清潔能源、智能響應(yīng)材料、高性能器件制備方面具有廣泛的應(yīng)用潛力。水熱法合成的密閉條件有利于進(jìn)行那些對人體健康有毒有

2、害的反應(yīng)體系，盡可能的減少環(huán)境污染，整個實驗過程屬于綠色環(huán)保的過程。本論文通過水熱合成的方法制備了17個結(jié)構(gòu)新穎的過渡金屬配合物，采用X-單晶衍射儀對配合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測定，并對其光學(xué)、磁學(xué)和光催化性能進(jìn)行了研究。
　　 本課題開展了以下兩個方面的研究工作：
　　 首先，我們利用鄰菲羅啉衍生物{2-(4-甲氧基)-1氫-咪唑[4，5-f][1，10]鄰菲羅啉，MOPIP和2-(9-蒽)-1氫-咪唑[4，5-f][1，10

3、]鄰菲羅啉，AIP}合成了10個過渡金屬配合物：[Cd4(MOPIP)12]·(H2O)9(1)，[Mn2(MOPIP)6]·(H2O)6(2)，[Cu(MOPIP)2]·(OH)2(3)，[Ni(MOPIP)3]·H2O·C6H5O3(4)，[Ag2(MOPIP)(HMOPIP)]n·nNO3·1.5nH2O(5)，[Cr(MOPIP)2]Cl(6)，[Co(MOPIP)(HMOPIP)2]·(OH)2·3H2O(7)，[Cu2(MO

4、PIP)2]n(8)，[Zr(MOPIP)3]·(OH)·3H2O(9)，[Co(AIP)(HAIP)2](OH)2(10)。在配合物(1)、(2)、(4)、(7)、(9)、(10)中，每個金屬中心離子與來自三個不同HMOPIP或MOPIP(HAIP或AIP)上的六個氮原子進(jìn)行配位，形成畸變的八面體構(gòu)型。在配合物(3)、(6)中，每個中心離子與來自兩個不同MOPIP分子上的氮原子形成四配位的四面體結(jié)構(gòu)，配合物(5)、(8)為一維鏈狀結(jié)構(gòu)

5、，其中心離子分別與來自于不同HMOPIP和MOPIP配體上的三個氮原子配位，分別形成三配位畸變的三角形構(gòu)型。利用Guassian03程序?qū)ε浜衔?3)和(6)進(jìn)行了自然鍵軌道分析(NBO)。對配合物(2)、(3)和(4)分別進(jìn)行了光催化降解染料試驗，結(jié)果表明配合物(3)的催化降解效果比較好，在廢水處理方面具有潛在的應(yīng)用價值。
　　 其次，我們利用鄰菲羅啉衍生物(2-甲基吡嗪[3，2-f：2’，3’-h]喹喔啉，Medpq)和芳香

6、羧酸(1，2-H2BDC=1，2-苯二甲酸，1，4-H2BDC=1，4-苯二甲酸，H2PDC=2，3-吡啶二羧酸)作為共配體，與過渡金屬配位，合成了7個過渡金屬配合物：[Ni(1，2-BDC)(Medpq)(H2O)3](11)，[Cd(1，4-BDC)(Medpq)·H2O]n(12)，[Co(1，4-BDC)(Medpq)·H2O]n(13)，[Co(Medpq)(PDC)·H2O]2n·2.4nH2O(14)，[Cd(Medpq)

7、(PDC)·H2O]n·nH2O(15)，{[Mn(1，2-BDC)(Medpq)(H2O)]·0.25nH2O}n(16)，[Mn(Medpq)(PDC)·H2O]n·2nH2O(17)。在配合物(11)中，整個晶體由1，2-BDC-Ni-Medpq單元組成零維結(jié)構(gòu)。配合物(12)-(17)均為一維無限鏈狀結(jié)構(gòu)。應(yīng)用Guassian03程序?qū)ε浜衔?11)進(jìn)行了自然鍵軌道分析(NBO)，結(jié)果表明Ni(Ⅱ)與配位原子間的價鍵類型都屬于共