金屬—有機(jī)絡(luò)合聚合物（MOCPs）的孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)調(diào)控及其應(yīng)用研究.pdf

1、材料科學(xué)是目前發(fā)展迅猛的一門學(xué)科，很多種新型材料的涌現(xiàn)使得這一研究領(lǐng)域變得異?；钴S，特別是在面臨能源危機(jī)的今天，對(duì)燃?xì)饽苡行?chǔ)存的新材料就更能吸引人們的關(guān)注。金屬-有機(jī)絡(luò)合聚合物(metal-organic coordination polymers，MOCPs)，又稱金屬一有機(jī)骨架(MOFs)，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種對(duì)燃料氣體如氫氣、甲烷氣、天然氣等具有儲(chǔ)存潛能的新型多孔晶體材料。這是一種利用金屬離子和多齒有機(jī)配體合成的具有特殊孔道結(jié)

2、構(gòu)的類沸石骨架材料。在擇形及手性催化、吸附分離、氣體儲(chǔ)存、分子識(shí)別、光電性能、傳感器、生物模擬、微反應(yīng)器、醫(yī)學(xué)診療等方面都擁有誘人的應(yīng)用潛力。 設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)多孔材料的孔徑從而合成具有特殊孔結(jié)構(gòu)的功能性多孔材料一直是多孔材料領(lǐng)域研究的一個(gè)挑戰(zhàn)。本文采用低溫常壓水熱合成法，選擇了對(duì)苯二甲酸、煙酸、異煙酸、反丁烯二酸作為有機(jī)配體，分別與Cd<'2+>配位合成一系列晶體，來(lái)證實(shí)有機(jī)配體對(duì)MOCPs孔結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)作用。還選擇了Cd<'2+>和

3、Zn<'2+>作為金屬中心，分別與對(duì)苯二甲酸配位合成另一系列的晶體，來(lái)證實(shí)金屬離子在MOCPs孔結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑中的調(diào)節(jié)作用。在MOCPs的合成過程中，研究分析了主要實(shí)驗(yàn)條件如構(gòu)建分子濃度、pH值、NH<,3>H<,2>O用量以及溫度對(duì)晶體形成的影響規(guī)律。在對(duì)合成樣品的檢測(cè)和表征中，分別用紅外光譜法確認(rèn)晶體骨架中的有機(jī)官能團(tuán)；用粉末和單晶的X射線衍射分析法測(cè)定了MOCPs的晶體結(jié)構(gòu)，并確定其骨架的組成；通過BET表面積測(cè)定法測(cè)定晶體的比表面積