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1、分类号：０６１学校代码：１０６９７密级：公开学号：２０１５２０５８３＿颀士字位论文ＭＡＳＴＥＲ’ＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ基于葫芦［８］脲大环分子容器构筑超分子框架及其吸附性能研究学科名称：无机化学作者：王聘聘指导老师：曹利平教授西北大学学位评定委员会二〇一八年六月ConstructionandInvestigationofSupramolecularFrameworksbasedonCucurbit[8]urilMacrocyclicMolecularContainerandThei
2、rAdsorptionPropertiesAthesissubmittedtoNorthwestUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInorganicChemistryByWangPinpinSupervisor:CaoLipingProfessorJune2018西北大学硕士学位论文摘要超分子有机框架材料（SOFs）是利用分子间弱的非共价键相互作用力如氢键，范德华力，π-π堆积，CH···π，静电相互作用力等形式组装成的复合物材料。相对于作
3、用力较强的配位键连接的金属有机框架材料（MOFs）和共价有机框架材料（COFs），SOFs具有较低的密度，较高的比表面积，易于纯化，可再生等优点，并且还可以通过设计多种多样的构筑单元和连接方式来丰富其结构。基于以上特点使其应用领域也非常广泛，如气体储存与分离，药物传递，光电器件及催化。葫芦脲CB[n]作为新型大环分子之一，其具有疏水性的内部空腔，空腔外围是富电子的羰基氧，易于结合缺电子的客体分子，是构筑超分子有机框架材料（SOFs）的理想单元。本课题选用葫芦[8]脲作为主体分子，利用分子伴侣相关策略，来诱导溶解性差的CB[8]分子，促进CB[
4、8]的溶解度，使其组装成晶体纳米管框架材料1。分析单晶结构可知，1具有有序的一维通道。对其进行XRD、TGA及气体吸附实验，结果表明1具有永久的空隙度，高热稳定性，并且相对于N2，CH4和H2，对CO2具有高选择性吸附能力。与无定型CB[8]相比，1的CO2的选择性可归因于晶体纳米管状多孔材料对CO2高的吸附焓。该项工作首次报道了基于CB[8]的超分子框架材料在气体吸附方面的应用，在缓解温室气体效应方面及二氧化碳的储存与分离中具有潜在的应用价值。关键词：超分子化学，超分子有机框架，葫芦[n]脲，大环分子，气体吸附I西北大学硕士学位论文ABST
5、RACTSupramolecularOrganicFrameworks(SOFs)areassembliesformedviaweakintermolecularnon-covalentinteractions,suchashydrogenbonds,vanderwaalsforce,π-πstacking,CH···πandelectrostaticinteractions.Comparedtothestrongforce,Metal-OrganicFrameworks(MOFs)andCovalentOrganicFrameworks(C
6、OFs),SOFsexhibitlowdensity,highspecificsurfacearea,easypurification,renewableandotheradvantages.Therefore,itisconvenienttoexploitvariousbuilding-blockswithmultipleinteractionstoenrichtheirstructures.Basedontheseadvantages,SOFsfindwidelyapplicationssuchasgasstorage,separatio
7、n,drugdelivery,photoelectricdevicesandcatalysis.Cucurbit[n]urisl(CB[n])arenewkindsofmacrocyclewithlargerigidhydrophobiccavityandtwoidenticalcarbonylfringedportals,whichiscapabletoencapsulateelectrondeficientmolecules.Basedonthisproperty,weplantoexploitCB[n]andelectrondefici
8、entgueststobuildSOFs.Firstly,wehavedesignedamolecularchaperonetoinducelow-solubleC
