基于含氮羧酸杂合配体MOFs材料的合成及性质研究

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1、分类号：O611.4单位代码：10183研究生学号：2015332007密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）基于含氮羧酸杂合配体MOFs材料的合成及性质研究SynthesisandPropertyStudyofMetal-organicFrameworksMaterialsbasedonN-containingCarboxylateLigands作者姓名：葛颖隽专业：无机化学研究方向：无机自组装多功能材料的合成与应用指导教师：刘云凌教授培养单位：化学学院2018年4月基于含氮羧酸杂合配体MOFs材

2、料的合成及性质研究SynthesisandPropertyStudyofMetal-organicFrameworksMaterialsbasedonN-containingCarboxylateLigands作者姓名：葛颖隽专业名称：无机化学指导教师：刘云凌教授学位类别：理学硕士答辩日期：年月日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。

3、否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中

4、国学术期刊(光盘版)电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：■硕士□博士学科专业：无机化学论文题目：基于含氮羧酸杂合配体MOFs材料的合成及性质研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址(邮编)：吉林省长春市前进大街2699号吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室（130012）作者联系电话：0431-85168547中文摘要基于

5、含氮羧酸杂合配体MOFs材料的合成及性质研究姓名：葛颖隽指导老师：刘云凌教授专业名称：无机化学金属有机骨架材料（Metal-organicFrameworks），因其具有大的比表面积、可调变的孔径尺寸以及稳定的骨架结构等特点，受到科研人员的广泛关注，在气体吸附与分离、化学传感、催化、非线性光学、磁学等领域有着潜在的应用价值。众所周知，Fe3+是人体内不可缺少的元素之一，它会影响人体内部的电子转移和氧气在DNA和RNA合成代谢过程中的作用。同时，Fe3+离子也是一种常见的无机污染物。过度饮用含有Fe3+离

6、子的水可能会导致人体出现健康问题，如肝硬化或遗传性血色素沉着症。近年来，温室气体的大量排放，严重影响了人类生存环境，解决这一问题刻不容缓。MOFs材料的发展对解决环境与能源问题具有一定的促进作用。因此，研究出能够快速监测微量Fe3+离子以及高效吸附二氧化碳的MOFs材料至关重要。本论文通过溶剂热方法，选择不同种类的有机配体和金属离子，成功地制备了2个结构新颖的多孔配位聚合物材料和一个Ga-soc-MOF微米晶材料。我们分别研究了其在金属离子检测及二氧化碳吸附方面的性质。主要研究成果如下：1.化合物1（C

7、d-CTBA）是一个4-连接具有sql拓扑结构的二维骨架材料。通过改变反应体系及有机配体种类，成功地制备了一个具有荧光性质的三维MOF材料，CdL(H2O)]·DMF·1.5·H2O（化合物2，Cd-CMPCA）。该材料是由螺旋形的无机次级结构基元构筑而成，具有六边形孔道，可简化为etb网络拓扑结构。化合物2在有机溶剂DMF中具有较强的荧光强度，对Fe3+离子展现出良好的淬灭能力，其Ksv值可以达到3.5×104，超过了许多MOFs材料。此外，该材料可以通过荧光淬灭高效检测爆炸物三硝基苯酚。上述结果表明

8、，化合物2可作为化学传感器对重金属离子及爆炸物进行有效的检测。化合物3是以双核铜簇为金属中心的零维材料。化合物4是具有较高孔隙率和稳定骨架结构的三维MOFI材料。2.通过溶剂热方法，成功地制备了具有八面体形貌的微米晶材料Ga-soc-MOF，其粒径尺寸约为3-5μm。通过对其X-射线衍射及热重分析可知，Ga-soc-MOF材料的骨架结构可以稳定到350oC。氮气吸附测试表明，该微米晶材料具有持久的孔道结构。在273K和298K条件下，该材料