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Cu/Zn-MOFs的合成及其吸附与荧光性质研究认领

作者：

李岚

学位授予单位：

长春工业大学

摘要：

金属有机骨架材料（MOFs）作为一种新型的无机-有机杂化多孔材料,其具有孔道尺寸可调,比表面积高,结构多样性等特点,这使得MOFs材料被众多研究学者一致认为其是一种具有巨大应用潜力的吸附材料。MOFs材料可设计的结构和孔道尺寸、高比表面积和低密度、开放的金属位点和路易斯碱位点、周期性超微孔结构等特点使得它在吸附性能方面远超传统吸附剂。可设计的结构和孔道通常是通过改变其金属簇的连接数目和有机配体的长度、配体夹角、扭转角度来实现的。MOFs材料中金属位点、路易斯碱位点的提供,为高效催化提供了可能。目前可以通过次级结构单元法、超分子构筑块法、混合金属法、混合配体法等合成策略来合成结构新颖的MOFs材料。如今在无数研究者的努力下,MOFs材料已不再停留于最初的结构、性质探究阶段,正在朝着分子器件、功能化材料的方向迅猛发展。根据软硬酸碱理论,含氮的唑类配体与金属铜配位构筑的MOFs材料结构比较稳定。为了探究结构与性能之间的关系,本文以混合金属策略利用有机配体HPTZ和铜、铟为金属源,在溶剂热条件下分别合成了化合物1和化合物2。晶体学分析表明,化合物1为Cu（Ⅱ）-paddlewheel和Cu4I4两种无机次级结构基元和二连接有机配体构成的具有sql拓扑的二维穿插结构。由于结构中的Cu4I4金属簇和有机配体苯环对碘吸附具有协同作用,因此化合物1在溶液中展现了对碘较为优异的吸附性能。化合物2由HPTZ和CuI、In（NO）3.6H2O两种不同金属构成,由于其具有开放的金属位点和路易斯酸位点及稳定的孔道,因此化合物2能吸N2。由有机配体H3NTB和Zn（NO）3.6H2O以分步合成法成功合成一例3,6连接的化合物3。由于化合物3具有较为灵敏的荧光响应,因此我们探究了其对金属离子和爆炸物的荧光检测性质,结果表明化合物3对低浓度的有毒有害金属离子具有较好的荧光响应。

摘要译文

关键词：

金属有机骨架材料; MOFs; 气体吸附; 碘吸附; 荧光检测

学位年度：

2022

学位类型：

硕士

学科专业：

无机化学

导师：

盖方圆

中图分类号：

O641.4[络合物化学（配位化学）];O657.3[光化学分析法（光谱分析法）⑨];O647.33[吸附剂]

学科分类号：

070304[物理化学];081704[应用化学];081706[分子化工];070302[分析化学];070306[化学生物学];070307[理论与计算化学]

D O I：

10.27805/d.cnki.gccgy.2022.000046