超大微孔晶体材料的主客体关系研究和定向合成

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1、differentmethods[JJ.JournalofNon-CryrstallineSolids.2005.351:906-914[17]XuXQ.ShenH.XuJKetal.Core-shellstructureandmagneticpropertiesofmagnetitemagneticfluidsstabilizedwithdextran[J]・AppliedSuifaceScience・2005>252:494-500[18]HiroyukiIzutsu.PakamakumarK.Nair,KazuyukiMae血ctaLStructureandPropert

2、iesofT1O2-S1O2PreparedbySol-gelMethodinthePresenceofTararicacid[J].MaterialsResearchBulletin.199732(9):1303-1311

3、19]FluangXH.ChenZH.AstudyofnanocrystallineNiFezOjinasilicamatrix[J].MaterialsResearchBulletin.2005,40:105-113作打简介：侮荣工(1968—)，女•中国矿业大学化工学授.4职帽上.研究方向：血性纳米材料.联系电话：13952118650,05I6-X3

4、885096通讯地址：江苏省•徐州市中国矿业大学化工学院Email：rongiijcumt(^163.com超大微孔晶体材料的主-客体关系研究和定向合成。李激扬，李莉，于吉红，徐如人(古林大学无机合成纭制备化学国家匣点实骑宅)超大微孔沸石分子筛和超人微孔晶体材料(孔道大于12员环)因在人分子催化、吸附和分离等领域的重要应用而备受关注，这类材料的合成一直是参孔材料合成领域的一个匝要目标。经过长期的努力.1988年DavisMarkE.成功地合成出了具有十八员环的确酸铝分子筛V弘5山・之后，一些具仃超人微孔的磷酸盐和错酸盐又陆续地合成出來⑵。2006年，第一个只有二十四员环趙人微孔

5、亚礙酸锌2IC4Hl2NI[Zn3(HPO3)4KZnHPO-CJ1)⑶在水热体系下被成功地合成出來，极大地丰富了超大微孔化合物的结构。然而.超人微孔晶体材料的合成仍具仃极人的挑战性.转别是定向合成的例子报道非常少.利用分子模拟方法.我们详细地研究了二I•余种趙人微孔化合物晶体结构中无机杵架主体和有图12IC6H

6、4NI(Zn3(HPOJ)4]的腎架结构和有机模板刑在孔道中的位■机模板客体间的相互关系.包括主一客体间的电荷匹配.空间匹配和非键相互作用，进一步理解了超大微孔晶体材料生成中的有机模板作用。以具有二十四员环超犬微孔亚磷酸锌ZnHPO-CJl为例，具体考察了不同种类有机

7、模板剂在该无机骨架生成中的作用(表I)。根据计算结果，并与实验结构相比较，理论预测了适合该目标化合物无机竹架生成的有机模板刑，如正丙胺，环戊胺和环己胺。以预测的环己胺为模板剂.在水热体系下成功合成了超大微孔亚磷酸锌2IC6H

8、4NI[Zn3(HPO3)4)v单晶结构分析显示，该化合物结晶在P4“・(No.l03)空间群中.晶胞参数a=16.7679(8)入，16.7679(8)入.c=9.0655(8)At和Z=4o2IC6H14NI[Zn3(HPO3)41M无机骨架与口标产物ZnHPO-CJ1同构。八个质子化的有机模板分子环己胺位于二十四员环趙大孔中，其排列方式与ZnHPO-

9、CJl中的正丁胺相似(图1〉。这•研究结果为牺大微孔晶体材料的定向合成握供了冇效的途径.•卑金项LI：IMSCfl然科绘堆金和点基础研呢资助项H(2006CB806103).序号有机胺■%(AVQDgucrt1iETR773.440.2-77.92■39.87・2正丙胺665.680.25•82.19-41.833环己胺852.160.14•71.14-41.804环戊胺813.440.17-70.75-44.6951,6•己-胺561.80.25-42.08-17.8761.8■辛二胺726.760.2•37.03-19.0971,9•壬二胺854.720」8-43.42-2

10、7.2681.15癸二胺860.040.17-17.07-8.269二乙基三胺b501.080.29-43.46•23.52101,2•二胺基二环辛烷486.520.25-26.81-3.51a黑体$实验模板剂；斜体：理论预测模板剂：b二乙基三胺为双质子化:°占有体积是一个晶胞内所有模板剂的体枳之和，模板剂的个数根据电荷平衡确定.参考文献：[1]M.E.Davis,C.Saldanriaga,C.Montes,J.M.Graces,C.Crowder,Nature331(1988)698[2