后合成修饰新型金属有机骨架材料.docx

摘要:金属-有机骨架材料 (Metal Organic Frameworks，MOFs，也称为配位聚合物)，其组分是由金属阳离子和有机配体相结合而成，通常实验中结合方法为分子的组装以及晶体工程，并把它们进行自组装从而组成一类超分子微孔网络构造，这种材料可以看作是一种类似与沸石的有机体功能材料。它具备一系列可被现代化生活所利用的优点，例如孔隙率高且可改变其尺寸、表面积占比大、孔道规则均匀、密度相对较低、孔径可改变尺寸以及多样性的拓扑结构和可裁剪性等等。近些年，这种多孔有机晶体材料被证实在多个领域内有非常广阔的应用前景，广泛的被有机化学以及材料科学作为科研的重点领域。其结构具有多样性和特有的功能特性，它区别于普通的无机材料的方面是，这种新型的金属-有机骨架材料是利用混合两种或以上种类的配体及对其的修饰方法，这样做不但可以实现对MOFs材料其结构、物理化学性质、三维对称性以及手性等特性的合成设计、调节等预期。其中金属阳离子能够使材料具有各种物理化学特性，比如氧化和还原性、磁性、光学特性、吸附特性、反应机制等。有机配体可以让材料具有与普通无机材料所不具有的独特性质。金属阳离子和配体的组合，使这种材料具有良好的性能和广阔的应用前景。

本题目采用低温水热法，选用羧酸吡啶类的有机配体与金属阳离子进行自组装结合，通过调节金属和有机配体的比例，改变体系的浓度，温度以及压强来调控产物的晶体形貌。其中选择晶型较好的晶体进行X-射线单晶衍射实验，从而来确定产物的晶体构造。也可以利用红外光谱和元素分析图谱来对晶体结构作表征测试，并对材料进行后合成修饰研究。

关键字：羧酸吡啶；MOFs材料；X-射线单晶衍射；后合成修饰

目录

摘要

Abstract

1  绪  论-1

1.1金属-有机骨架材料的介绍-1

1.2金属-有机骨架材料的发展历程-1 

1.3金属-有机骨架材料的结构与组成-2 

1.3.1金属阳离子-2

1.3.2有机配体-3

1.4金属-有机骨架材料的设计合成-3

1.4.1金属-有机骨架材料的合成原料-3

1.4.2金属-有机骨架材料的合成方法-3

1.5金属-有机骨架材料的主要影响因素-4

1.5.1原料的选择-4

1.5.2模板剂的选择-4

1.5.3  反应条件-5 

1.6金属-有机骨架材料的应用前景-5

2 实   验-6

2.1前   言-6

2.2实验药品和仪器-6

2.3配体合成及配合物-6

2.4实验数据与结果-7

2.4.1 配合物的X射线晶体-7

2.4.2化合物的晶体结构-9

2.4.3 化合物的催化分析-11

结   论-14

参 考 文 献-15

致   谢-16