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基于5-硝基-1,2,3-苯三酸的金属—有机化合物的合成、结构与性质研究认领

被引量： 1

作者：

施晨杰

学位授予单位：

南京农业大学

摘要：

有机羧酸类配合物是近年来迅速发展的一种新型金属有机配合物,在离子交换、气体储存、磁性、荧光、光催化、有机染料降解、传感器、催化剂、电子设备、非线性光学材料、药物传递和储存等方面有许多的潜在应用。有机羧酸是金属-有机骨架中经常用到的一种多功能有机配体,羧酸的配位点多并且配位模式多种多样,有极强的桥联能力,不仅能以多种配位方式与金属离子结合,还可以通过自组装与金属离子形成多核次级结构单元构造出结构各异的配位聚合物。目前,芳香类羧酸配体备受重视,不仅有羧酸本身的特点,而且芳香类羧酸配体的平面刚性使得它具有得天独厚的优势,可形成刚性强、热稳定性好的配合物。含氮配体及其衍生物在构筑金属-有机配合物及超分子自组装化学方面也有着及其广泛的应用。本论文选取了含氧三元芳香羧酸配体5-硝基-1,2,3-苯三酸及含氮中性配体1,4-二咪唑丁烷、1,10-二咪唑癸烷、α,α'-二咪唑对二甲苯、1,10-二三氮唑癸烷为有机构筑单元,以过渡金属ZnⅡ、CdⅡ、CoⅡ为无机金属离子中心,通过水热合成法,调节不同的溶剂比例、温度和反应时间合成了六种金属-有机化合物:[Cd3(nbta)2(H2O)4](1),[Cd3(nbta)2(biim)2(H2O)2](2),[Cd3(nbta)2(bix)2(H2O)2]·H2O(3),[Zn3(nbta)2(biim)3](4),[Zn6(nbta)4(btd)5](5),[Co3(nbta)2(bid)(H2O)8]·4H2O(6)(biim = 1,1'-(1,4-butanediyl)bis(imidazole),bix = 1,4-bis(imidazole-1-ylmethyl)benzene,bid = 1,10-bis-(imidazole-1-yl)decane),btd=1,10-bis(1,2,4-triazol-1-yl)decane))。通过X-射线单晶衍射和红外光谱对化合物的结构进行表征,并通过热重分析、荧光分析和染料吸附等实验对六种化合物的性能进行研究。由X-射线衍射可知,化合物1和2是2D的层状结构,化合物1通过分子间氢键的作用形成了一个3D的超分子结构。化合物3,4,5,6均为3D结构,化合物4是一个(3,4)-连接(3·6·7)(3·5·62·7·8)(3·52·6·8·9)(5·6·8·10·112)网状结构,化合物 6 是一个103网状结构。由荧光性质测试可知,化合物1-5都具有荧光特性,最大发射波长分别是603 nm、517 nm、564 nm、533 nm、531 nm。从染料的吸附实验中可以发现化合物3-6对刚果红(CR)有吸附作用,吸附时间短,效果明显。化合物3和5还分别对甲基蓝(MB)和酸性橙7(AO7)有吸附效果,吸附效率高。

摘要译文

关键词：

金属有机配合物; 芳香羧酸; 含氮配体; 水热合成

学位年度：

2016

学位类型：

硕士

学科专业：

工程硕士（专业学位）

导师：

吴华

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]