三(2-苯并咪唑甲基)胺配体的合成及与镁离子合成mof材料

三(2-苯并咪唑甲基)胺配体的合成及与镁离子合成mof材料

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1、目录摘要1Abstract21绪论31.1MOF材料的简介和重要性31.2MOF材料的应用41.3MOF材料的研究进展41.3.1含O类有机配体的MOF材料41.3.2含氮杂环配体的MOF材料51.3.3含混合配体的MOF材料52课题内容和意义63实验部分63.1实验试剂和药品63.2实验设备73.3实验过程73.3.1三(2-苯并咪唑甲基)胺配体的合成73.3.2MOF材料的合成83.4实验现象与分析124结果与展望15参考文献16致谢18摘要MOF材料是一种新型的多孔材料,具有多样性的组织组成、高孔利用率、高比表面积和良好的对称性等特点,可用于气体存储、

2、分离及催化等领域,随研究的深入,MOFs材料种类越来越多,新技术和新方法层出不穷。合成MOF材料的方法也很多,主要有扩散法、溶剂热法、微波辐射法和超声化学法。溶剂热法是指将反应物及溶剂置于密闭反应器内,通过对反应体系加压、加热来创造一个高压、高温的反应环境,使溶液中物质间发生化学反应的一种合成方法。本文采用配体三(2-苯并咪唑甲基)胺(NTB),并用它与富马酸做配体,采用溶剂热法,在DMF、水、乙醇等有机溶剂下与镁离子合成MOF材料,并用红外谱图分析产物。关键词:金属有机骨架化合物,溶剂热法,新型材料20AbstractMetalorganicframewo

3、rksareanewtypeofporousmaterials,MOFswithdiversegroups,highporosity,highspecificsurfacearea,astailoredmaterialsandgoodsymmetry,Canbeusedinthefieldofgases,separation,andcatalystetc.Alongwiththefurtherresearch,MOFshavemoreandmorespecies,andhavealotofnewmethodsandnewtechnologies.Thesyn

4、theticmethodsaremanyalsoaboutMOFs,Therearemainlydiffusionmethod,solventhotmethod,microwaveradiationmethodandultrasonicchemicalmethod.Solventhotmethodreferstothereactantandsolventinsealedreactor,therearechemicalreactioninthesolventbypressureandheatingonthereactionsystem.Inthispaper,

5、wesynthesizedthetris(2-Dimethylbenzimidazole)amine(NTB)ligand,andusethiswithfumaricacidasligand,Usingsolventhotmethod.InorganicsolventDMF,water,ethanolandMg2+insyntheticMOFs,Andanalysisoftheproductbytheinfraredspectra.20Keywords:Metal-organic-frameworks(MOFs),Solvothermalsynthesis,

6、Newmaterials1绪论201.1MOF材料的简介和重要性金属-有机框架化合物[1-2](metal-organicframeworks,MOFs)是一类新型多孔材料[3-8]是含氧、氮等的多齿有机配体与过渡金属离子自组装而成的配位聚合物,这类化合物含有各种各样的孔道类型,但从多方面来讲有别于沸石分子筛和无机微孔化合物[9]。MOF材料以金属离子为配位中心,与含氧芳香羧酸配体自组装而成,是具有无限框架结构的骨架材料[10]。MOFs材料可划分为三代[11,12]:第一代材料,其孔隙是靠客体分子来支撑,移走客体分子后,材料孔隙无法维持遇到外压,高温等外部

7、作用力是容易发生骨架将塌,孔结构不稳定,不易用于工业应用;第二代材料,其中客体分子不参与骨架构建,移走客体分子后,留下的空位产生永久性孔隙;第三代材料,当受到外界刺激(如压力、光、化学刺激等)时,材料骨架形状发生改变。含多齿型羧基有机配体与金属离子桥接构成的MOFs材料属于第二代多孔材料,而含氮杂环类有机配体与金属离子桥接构成的MOFs材料属于第三代多孔材料。含梭酸配体的MOFs有机梭基配位体的配位模式有多种形式,且桥联能力强,被大量的应用于金属有机多孔骨架化合物的合成。金属有机配位化合物的典型代表是代号为MOF-5的Zn4O(R-BDC)3(R=H)。含N

8、杂环类配体种类繁多,其中4,4,-联吡啶是最常用的二

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