金属配位聚合物.ppt

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1、金属配位聚合物（MOFs）徐娇2014021078LOGOContents金属配位聚合物简介（mofs）1研究意义2制备及表征方法3文献4自己研究状况5一金属配位聚合物简介（MOFs）一配位聚合物由中心原子或离子（统称中心原子）和围绕它的称为配位体（简称配体）的分子或离子，完全或部分由配位键结合形成。配位键(配位共价键)：配位化合物中存在的化学键，由一个原子提供成键的两个电子，成为电子给予体，另一个成键原子则成为电子接受体。氨和三氟化硼一金属配位聚合物简介（MOFs）配位数:是中心离子的重要特征。直接氨和三氟化硼同中心离子（或原子）配

2、位的原子数目叫中心离子（或原子）的配位数。一金属配位聚合物简介（MOFs）中心离子的选择：除了过渡金属，稀土金属（特别是镧系金属）的配位开始得到广泛的研究。稀土金属的配位数要高于过渡金属，因此生成的骨架更复杂，也具有更好的稳定性。配体主要集中在含氮杂环与羧酸配体。目前，金属配位聚合物的合成主要集中在以下几种配体在：含氮杂环有机配体、含羧基有机配体、含氮杂环与羧酸混合配体、两种羧酸混合配体。含氮杂环有机配体一金属配位聚合物简介（MOFs）二MOFs背景金属配位聚合物(Metal-OrganicFrameworks，即MOFs）是由金属离

3、子和有机配体通过配位键、氢键、静电作用、π−π作用等作用力，自组装形成具有高度规整无限网络结构的配合物。金属配位聚合物具有结构可塑、孔隙率高、孔大小分布均匀等特点，因此在催化、气体分离、气体储存、药物输送、分子识别、传感器、作为模板制备纳米金属或金属氧化物颗粒等方面得到了广泛的研究。一金属配位聚合物简介（MOFs）三MOFs的空间结构金属配位聚合物的空间结构，大致可以分为以下三种：一维链状结构，二维层状结构以及三维框架的立体结构。常见的几种金属配位聚合物的结构如下图所示一金属配位聚合物简介（MOFs）四MOFs的功能1多孔性多孔配位聚

4、合物通常是指由过渡金属离子或金属簇与有机配体利用分子间组装和晶体工程的方法得到的具有单一尺寸和形状的空腔的配位聚合物。配位聚合物设计的一个最有前景的应用之一是多孔材料。多孔配位聚合物与传统的多孔材料(如沸石分子筛)相比具有结构可塑、孔隙率高、孔大小分布均匀等特点，虽然它们的热稳定性不如传统的多孔材料。一金属配位聚合物简介（MOFs）2发光性由于本身具有的金属离子以及很多芳香类共轭有机配体的引入，很多金属配位聚合物都具有发光性能。3导电性由金属离子与有机配位体构成的金属配位聚合物所表现出的性能，是以金属离子d电子为特征的电子过程。即通过

5、5个d轨道的组合有可能得到多样的电子组态，所形成的聚合物能给出易动性的电子组态。由电子给体(有机配体)和电子受体(过渡金属)所形成的配位部位，在此进行的化学反应，就决定了其电子的静态和动态功能。配体与之再结合成配位聚合物时，有机配体的空一金属配位聚合物简介（MOFs）配体与之再结合成配位聚合物时，有机配体的空间排布和电子组态对于成键轨道d轨道甚为敏感，从而极大地丰富了络合部位的电子过程。当共扼平面配合物的聚集状态为层状结构，而层状结构中又存在轨道间较大的重叠，就有可能表现出分子导体的特性。一金属配位聚合物简介（MOFs）4磁性质金属离

6、子和有机桥连配体在空间的排布规则有序为金属配位聚合物中磁性质的产生提供了条件。大多数的磁性金属配位聚合物是以第一过渡金属为节点构建的，如V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等。这些金属具有不同的氧化态，这为两个自旋态之间的转变提供了可能。基于铁的金属配位聚合物相对来说报道较少，但是由于铁离子本身的性质，它们一般都有比较明显的磁性质。一金属配位聚合物简介（MOFs）5分子识别分子识别是指分子之间（主体与客体或称之为受体与底物）以非共价键力如范德华力、疏水作用和氢键等的选择性结合并产生某种特定功能的过程。它包括两方面的内容：一是分子间有

7、几何尺寸、形状上的相互识别；二是分子对非共价相互作用的识别。二（MOFs）的研究意义金属配位聚合物以其复杂多变的空间结构和电子结构以及由此产生的光、电、磁等物理化学性质、功能及多方面的应用前景，引起了各国科学家的极大重视。多孔金属配位聚合物具有结构可塑、孔隙率高、孔大小分布均匀等特点，因此在催化、气体分离、气体储存、药物输送、分子识别、传感器、作为模板制备纳米金属或金属氧化物颗粒等方面得到了广泛的研究。对金属配位聚合物的研究主要集中在其多孔性的设计和应用，而对金属配位聚合物的导电性研究相对较少。三制备和表征方法一MOFs的制备方法1常

8、规溶液法：常规溶液法主要是利用反应物原料分子间的自组装原理，将反应物按照一定比例溶解在溶液中，静止放置得到超分子晶体。2扩散法：扩散法是指将选择好的金属盐、配体溶解在适当的溶剂或介质中，静置使其通过扩散而接触，自组装产生