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《新式金属有机架晶体材料之设计合成、构成与性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、新式金属有机架晶体材料之设计合成、构成与性能研究第一章绪论引言材料作为现代科学技术的三大支柱之一，是人类社会生活的物质基础。伴随着人类社会实践活动的需要，应用领域的发展，在过去的三十年的时间里多孔材料科学已成为许多化学家，物理学家，材料学家们共同研究的热点领域之一。人们发现该类材料具有均匀的孔道结构、高的比表面积等特性并在气体储存，吸附分离，提纯，催化等方面具有应用价值，而为这些应用探寻更先进的多孔材料已成为科研工们的一项重要课题[1]。金属有机骨架化合物(Metal-OrganicFrame2/g）,丰富的拓扑结构以及其可调
2、节性、可裁剪性使该材料在清洁能源（主要作为气体如氢气和甲烷存储介质），吸附分离、提纯（作为高效率吸附剂）等方面具有潜在应用价值。同时该材料具有独特的光、电、磁、催化特性。作为多学科交叉的产物，金属有机骨架化合物从首次被报道到现在仅经历了二十多年便迅速发展成一个富有成果的热点研究领域[2-5]。1.1金属有机骨架化合物研究背景金属有机骨架化合物是指金属离子中心或无机簇与有机配体通过配位键或共价键连接构筑形成的周期性无限网络结构的无机-有机杂化材料[6,7]。这种新型杂化材料的发展过程中，由于缺乏比较公认的严格定义，其他一些用于代
3、表MOFs名称出现并被使用至今。其中，多孔配位聚合物(porouscoordinationpolymer,PCP)[8]是最广泛使用的名称，其次是多孔配位网络(porouscoordinationicroporouscoordinationpolymer,MCP)[10],类分子筛金属有机骨架(zeolite-likemetal-organicframeidazolateframeetalpeptideframeetal-azolateframeesoporousmetal-organicframeesoMOF)[15]，和金
4、属生物分子骨架(metal-biomoleculeframeee;-Bipy)0.5•0.55H2O，并测试了它们对甲醇-水混合物的选择性吸附能力。但是，实际的分离过程要比单组分选择性吸附实验要复杂，涉及到的因素更多。气相色谱分离是通常应用于评估一个吸附剂材料的分离气态分离效果的实验方法。但是该方法由于对吸附剂材料的用量以及稳定性的要求比较高，所以很少应用于MOFs材料分离研究[99,100,128-130]。第三章Ni(OH)2/CoO/还原氧化石墨烯纳米..........253.1引言..........253
5、.2主要试剂与仪器..........253.3实验部分..........263.3.1纳米复合材料的制备..........263.3.2纳米复合材料的表征..........273.3.3纳米复合材料的电容特性测试..........333.4结果与讨论..........383.5本章小结..........39第四章Co9S8/还原氧化石墨稀纳米复合材料..........414.1引言..........414.2主要试剂与仪器..........414.2.1实验主要试剂..........414.2.2实验仪器
6、..........414.3实验部分..........424.4结果与讨论..........504.5本章小结..........51第五章总结与展望..........535.1论文总结..........535.2工作展望..........54结论化合物3结晶与手性空间群C2，它属于十个极性点群(C1,Cs,C2,C2v,C3,C3v,C4,C4v,C6,C6v)，因而可能表现出潜在的铁电行为[36]。我们将化合物3的粉末压成直径为6mm，厚度为1mm的薄片，并进行了测试。如图3-11所示，电磁回线的测量表明，化合
7、物3表现出铁电特性。当外加电场强度为0.5kV/cm时，化合物3的剩余极化率（Pr）大约为0.0025μC/cm2，矫顽场（Ec）大约为0.13kV/cm，自发极化率（Ps）饱和度大约为0.045μC/cm2。我们选取（S）-4,5,6,7-四氢-1H-咪唑并[4,5-c]吡啶-6-羧酸（H2thipc）为配体与金属Cu2+组装得到零维单体化合物3，再利用该单体作为配体，通过分步合成方法在溶剂热条件下与CuCl组装得到(3,3)连接的二维层状化合物4。此过程中，我们发现化合物3中的手性配体H2thipc发生溶剂热原
8、位脱氢反应生成新配体ipc，并且化合物3的[-C-N-Cu-O-C-]五元螯合环发生断裂和重排。另外反应前的CuCl发生原位氧化反应变成化合物4中的Cu2+离子。这种脱氢重排的溶剂热原位重排反应是非常罕见的。作为MOFs材料或配位聚合物合成方法的一种补充，将这种溶剂热原位反应
