cu'ⅱ金属-有机配位聚合物的合成、表征与催化性能研究

《cu'ⅱ金属-有机配位聚合物的合成、表征与催化性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、一训,lll'lq。Hl'l"lk"l,1,11531539一——Y1一⑧天津大蓼硕士学位论文一㈣ⅢⅢm■一学科专业：丝兰三茎作者姓名：±圭!指导教师：壁垒至墼堡天津大学研究生院2008年5月CuⅡ金属．有机配位聚合物的合成、表征与催化性能研究CuⅡMetal．organicCoordinationpolymerssynthesis，characterizationandcatalyticproperties学科专业：化学工艺研究生：牛宇飞指导教师：韩金玉教授天津大学化工学院二零零八年五月中文摘要金属一有机配位聚合物是一类由金属中心离子与有机配体自组

2、装而成的具有广阔应用前景的新型固体材料。本文通过水热法和均相沉淀法合成了五种以Cu2+为金属中心离子、多元羧酸和含氮杂环化合物为有机配体、具有网络结构的聚合物，并通过红外光谱、热重分析、X射线单晶衍射、X射线粉末衍射和N2吸附等分析方法，对其晶体结构和热稳定性进行了表征。配位聚合物(1)【Cu3(BTC)2(H20)3·xH20]n以三元芳香羧酸均苯三甲酸(1，3，5-H3BTC)为配体，通过化学键形成具有三维微孔结构的金属有机骨架，BET比表面积为1223．64m2／g，并具有良好稳定性。配位聚合物(2)[Cu(succinate)(imidazo

3、le)2]n和配位聚合物(3)[Cu(adip)(imidazole)2]n以二元脂肪羧酸和含氮杂环化合物咪唑为配体，通过化学键形成一维线形聚合物，并通过氢键形成二维空间网络结构，稳定性较差。配位聚合物(4)[Cu(1，4一BDC)(imidazole)2]n和配位聚合物(5)【Cu(1，3一BDC)(imidazole)2]n分别以二元芳香羧酸对苯二甲酸(1，4．H2BDC)、间苯二甲酸(1，3-HzBDC)和含氮杂环化合物咪唑为配体，采用与配位聚合物(2)、配位聚合物(3)相类似的方式形成金属有机骨架。五种金属一有机配位聚合物对苯甲醇氧化反应显示

4、了良好的催化活性，而对碳酸甲乙酯(MEC)的合成反应并未显示出催化活性，表明配位聚合物的金属中心离子在催化反应中起主要作用。以苯甲醇氧化反应为模型反应考察了溶剂、氧化剂、温度、反应温度等因素对催化性能的影响，并确定了适宜的反应条件：常温下以极性的乙腈为溶剂，叔丁基过氧化氢为氧化物，n(底物)：n(氧化剂)：n(催化剂)=1：4：0．02，反应6h，苯甲醇转化率可以达到79．84％，苯甲酸收率达到74．63％。在诸影响因素中，溶剂、氧化剂和温度对催化剂的使用影响较大。关键词：金属一有机配位聚合物，晶体结构，稳定性，催化性能ABSTRACTMetal。o

5、rganicframeworks(MOFs)，alsoknownascoordinationpolymers，areatypeofself-assemblyformedbyorganicligandsandmetalions．Theyareanewtypeofsolidmaterial，whichhaveanextensiveapplicationprospect．Inthisthesis，fivekindsofmetal—organicframeworkswhichhavereticularstructureincludingCu+metalcen

6、terconnectedbycarboxylicacidligandsandimidazoleweresynthesizedbyhydrothermalmethodanddepositionmethod．ThestructuresandthermalstabilizationsofthecoordinationpolymerswerecharacterizedbYmanykindsofanalysismethods，suchasI凡thermalgravityanalysis，X—raysinglecrystaldiffraction，X．raypo

7、wderdiffractionandN2adsorptionexperiment．Coordinationpolymer(1)【Cu3(BTC)2(H20)3·xH20]nwereconstructedby1．3,5．benzenetricarboxylicacid(1，3，5．H3BTC)，whichformeda3Dmicroporousnetwork．TheBETsurfaceareais1223．64m2缝，andthenetworkhadagoodstability．Coordinationpolymer(2)[Cu(succinate)(

8、imidazole)2]nandcoordinationpolymer(3)[Cu(adip)(imidaz