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1、金属有机骨架材料的结构设计与制备材料与化学工程学院本科毕业论文课题名称：金属有机骨架材料的结构设计与制备专业：高分子材料与工程班级：学生姓名：学号：指导教师：2013年6月1金属有机骨架材料的结构设计与制备1金属有机骨架材料的结构设计与制备金属有机骨架材料的结构设计与制备摘要MOFs具有丰富的结构和拓扑类型,在气体吸附分离、储气、催化、光学和磁性等方面具有广阔的应用前景。利用功能有机配体与金属离子定向组装成金属有机配合物并研究其结构与性质之间的关系[1],对于配位化学的发展具有重要的意义。金属离子和有机配体的选择对构筑的金属有机配合物的结构和性
2、能都有很大的影响。本论文通过Zn、Co、Cr、Ni四种金属盐与咪唑、4,4-联吡啶通过溶剂热法来合成金属有机骨架材料，通过改变反应的温度（75℃、100℃、140℃）和改变金属离子与配体的摩尔比合成了十组MOFs，初步研究了金属盐、温度和摩尔比对MOFs合成及孔径大小的影响，研究发现硝酸铬与咪唑在3:1在100℃下合成的MOFs结构稳定，孔比表面积为132.4m2/g。关键词：咪唑；定向组装；改变；结构；MOFsIII金属有机骨架材料的结构设计与制备AbstractMOFswithrichstructureandtopologytype,gas
3、adsorptionandseparation,gasstorage,catalysis,opticalandmagneticproperties,andsohasbroadapplicationprospects.Usingfunctionalorganicligandsandmetalionsdirectedassembledintometal-organiccomplexesandtostudytheirstructureandpropertiesoftherelationshipbetween[1],forthedevelopmento
4、fcoordinationchemistryhasimportantsignificance.Metalionsandorganicligandsofchoiceformetal-organiccomplexesconstructedstructureandperformancehasasignificantimpact.ThispaperbyZn,Co,Cr,Nifourkindsofmetalsaltofimidazole,4,4-bipyridinesynthesizedviaasolvothermalmethodofmetalorgan
5、icframeworkmaterial,byvaryingthereactiontemperature(75℃,100℃,140℃)andchangingthemetalionandligandmolarratiosynthesizedtenMOFs,apreliminarystudysalts,temperatureandmolarratioonthesynthesisofMOFsandporesizeeffects,thestudyfoundchromiumnitratewithimidazolein3:1synthesizedat100℃
6、MOFsstructuralstability,porespecificsurfaceareaof132.4m2/g.Keywords:imidazole;directedassembly;changing;structure;MOFsIII金属有机骨架材料的结构设计与制备目录摘要IAbstractII目录III前言1第一章绪论21.1MOFs概述21.1.1MOFs的发展历史21.1.2MOFs结构特点71.1.3MOFs的应用91.2MOFs合成91.3MOFs的半定向合成111.3.1设计使用合适的有机配体111.3.2控制合成无机次级结
7、构单元121.4本课题的研究意义和需解决的主要问题141.4.1研究意义141.4.2需解决的主要问题141.5课题的主要研究内容14第二章合成、表征与分析152.1合成部分152.1.1原料与试剂152.1.2仪器与设备162.1.3制备过程182.2表征222.2.1红外光谱分析22III金属有机骨架材料的结构设计与制备2.2.2X射线衍射（XRD）实验222.2.3氮吸附实验222.3分析部分232.3.1红外吸收光谱分析232.3.2X射线衍射（XRD）分析252.3.3氮气吸附/脱附实验分析262.4实验总结27致谢28参考文献29I
8、II金属有机骨架材料的结构设计与制备前言能源问题是人类赖以生存的基本问题。在全球化石能源日益匮乏的当今时代，新能源的开发与利用已成为各国重要的科技攻关
