金屬咪唑材料的金屬摻雜、胺交換和性質(zhì)研究.pdf

1、近十幾年來(lái)，金屬有機(jī)框架(MOFs)和金屬有機(jī)籠（MOCs）引起了科學(xué)家的研究熱潮，從合成方法到功能應(yīng)用，成千上萬(wàn)種的金屬有機(jī)材料被成功地合成。由于單一金屬或配體的MOFs與MOCs在性質(zhì)，結(jié)構(gòu)方面的局限性，科學(xué)家采用金屬摻雜、后修飾合成等策略來(lái)構(gòu)筑結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，功能更加優(yōu)異的金屬有機(jī)材料。本文主要從合成方法與性質(zhì)變化兩個(gè)方面展開(kāi)對(duì)單一金屬有機(jī)材料進(jìn)行金屬摻雜或后修飾合成的探究。
　　為了得到異金屬咪唑籠子，我們分別采用了次級(jí)組分

2、自組裝，分步合成與金屬離子交換三種方法向八核立方體的金屬咪唑籠中摻入Cu2+或Cd2+，成功地制備了一系列Zn-Cu/Cd-MOCs，并系統(tǒng)地比較了三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。通過(guò)紅外光譜、X-射線(xiàn)單晶衍射、X-射線(xiàn)粉末衍射、XPS、EDS、ICP-AES、熱重、穩(wěn)態(tài)熒光光譜對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)組成、性質(zhì)變化進(jìn)行研究。目前為止，異核金屬有機(jī)配合物籠的合成依舊是個(gè)難題，我們這部分工作能為以后從事相關(guān)課題的科研工作者提供了比較全面與詳細(xì)的參考。
　　后

3、修飾合成的探究方面，我們采用了次級(jí)組分自組裝的方法合成了具有手性的八核立方咪唑配合物籠，進(jìn)行胺交換研究。用非芳香類(lèi)的胺來(lái)替換已知八核手性籠中的芐胺，成功實(shí)現(xiàn)了手性八核立方籠向空腔體積較大的十四核二十四面體咪唑籠的轉(zhuǎn)化，但此過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生手性信號(hào)的傳遞。用紅外光譜、X-射線(xiàn)單晶衍射、X-射線(xiàn)粉末衍射、高分辨質(zhì)譜、紫外光譜及圓二色譜儀表征樣品的結(jié)構(gòu)、組成，研究轉(zhuǎn)化前后性質(zhì)變化。這部分的工作證明了采用此類(lèi)胺交換方式可以成功地合成十四核二十四面

4、體咪唑配合物籠，但得到的樣品不具有手性，在整個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，配合物的手性沒(méi)有成功地傳遞。
　　為了得到具有氧化還原活性與gyriod表面的MOFs，我們將不同量的Fe3+摻入到類(lèi)沸石咪唑框架STU-1中，成功制備了四種雙金屬Zn/Fe摻雜的螺旋二十四面體金屬咪唑框架。這類(lèi)雙金屬多孔材料的熱穩(wěn)定性，化學(xué)穩(wěn)定性都非常好，對(duì)CO2，C2H6，H2O有著較好的吸附性能，可以很好的純化CH4氣體。由于這類(lèi)雙金屬咪唑框架中含有Fe3+，我們假設(shè)