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基于3,5-二(2′,5-苯二甲酸)吡啶配合物的构筑及其荧光和吸附性能研究认领

被引量： 1

作者：

赵丽

学位授予单位：

中北大学

摘要：

金属有机配合物具有结构多样,大的比表面积以及结构可设计等优点,在催化,气体吸附分离,荧光,药物传递和磁性等方面有着广泛的应用与研究。本文在溶剂热的合成条件下,基于3,5-二（2′,5-苯二甲酸）吡啶（H4DDPP）和过渡金属Zn2+/Cd2+构筑了多种新颖的配合物。通过X-射线单晶衍射,粉末衍射分析,热重,元素分析等手段对其结构进行表征。并且对它们进行了荧光及吸附性能的研究。主要内容如下:1.基于H4DDPP配体和金属Zn2+/Cd2+构筑了六种配合物。除配合物5的2D层状结构,其余都是3D骨架结构。由于配合物1有较大比表面积和孔隙率分别为959.1 m2g-1,42.2%,对其进行了N2,H2,CO2和CH4气体吸附性能测试,N2,H2吸附量分别为246.2cm3g-1（77 K）,125.8 cm3g-1（77 K）,CO2的吸附量为116.1 cm3g-1（273 K）,103.3 cm3g-1（298 K）,CH4的吸附量为30.6 cm3g-1（273 K）,19.4 cm3g-1（298 K）。并且运用IAST理论对二元气体CO2/CH4的选择性系数进行计算,分别为25.4（CO2/CH4=0.05/0.95）,79.3（CO2/CH4=0.5/0.5）。配合物2-5都做了荧光性能表征,结果表明他们都对Fe（III）和Cr（VI）有低的检出限,可以作为荧光探针的一种候选材料。2.基于H4DDPP配体,以及三个刚性辅配1,4-bib（对苯咪唑）,1,4-bbb（对苯苯咪唑）,phen（1,10-邻菲罗啉）和金属Cd2+离子构筑了四种配合物。配合物7和10都是具有双核次级结构单元的3D的配合物,8是单核2D的层状配合物,9是四核3D的配合物。对7做了N2,H2,CO2和CH4气体吸附性能测试,发现CO2的吸附量大于N2,而N2几乎不吸附。值得注意的是9和10是用不同比例的H4DDPP/phen和金属Cd2+构筑的两种结构不同的配合物。配合物10的结构中存在较大的孔洞,体现出了对N2,H2,CO2和CH4良好的气体吸附性能。在298 K时,CO2的吸收量为50.5 cm3 g-1,高于ZIF-68、ZIF-69、ZIF-79。同时计算10对二元气体的选择性,选择性系数分别是8.456（CO2/CH4=0.5/0.5）和7.178（CO2/CH4=0.0 5/0.95）。并且作为荧光探针10对Fe（III）和Cr（VI）有低的检出限,可以达到10-5级别。但9只是作为荧光探针有高的灵敏度。3.基于H4DDPP配体,以及四个柔性辅配和金属Cd2+离子构筑了四个配合物。配合物11-14均为3D的骨架结构。配合物11和13结构中存在孔洞结构,分别对它们进行N2,H2,CO2和CH4气体吸附性能测试。用IAST理论预计了13在298K条件下的二元混合体系的选择性系数,对于CO2/CH4=0.1/0.9的比例来说,选择性系数是87.56,CO2/CH4=0.05/0.95的选择性系数是61.48。12,14都做了荧性能测试,结果表明这两种配合物对Fe（III）和Cr（VI）的检测,有高的灵敏度和低的检出限,可以作为一种荧光探针的候选材料。

摘要译文

关键词：

3,5-二(2′,5-苯二甲酸)吡啶; 配合物; 荧光性能; 吸附性能

学位年度：

2019

学位类型：

硕士

学科专业：

无机化学

导师：

胡拖平

中图分类号：

O641.4[络合物化学（配位化学）]

学科分类号：

070304[物理化学];081704[应用化学];081706[分子化工]