铀酰基金属配合物的自组装、结构及性质研究

作     者：葛颖冲 

作者单位：东华理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：仝小兰

授予年度：2019年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

主      题：铀酰配合物 晶体结构 荧光性质 光催化性质 

摘      要：金属有机框架(MOFs)材料是一类有机配体与金属离子通过配位键形成的有机-无机杂化材料。近年来,随着研究人员对MOFs材料的深入研究,人们发现MOFs材料在气体吸附分离、铁电、传感器、荧光和催化等领域有着潜在的应用前景。本论文选取金属铀为MOFs材料的中心金属离子,同时引入不同类型的含氧羧酸配体,通过水热法合成了六个铀酰配合物,对所得产物进行了X-射线单晶衍射、粉末衍射、红外光谱、紫外光谱、热重等表征与分析,同时对所合成的铀酰配合物进行了光催化性能的研究。具体工作如下:(1)噻吩二酸类铀酰配合物:利用噻吩二酸作为配体,水作为溶剂,硝酸铀酰作为中心金属,同时用Na OH调节p H,得到[(L1)(OH)(UO)]·7HO(配合物1);在此基础上,引入了弱碱性有机溶剂NMP,并加入了杂金属硝酸铜,得到了[(L1)(bipy)(CO)Cu(OH)·HO]·3HO(配合物2);配合物1中存在3个独立晶体学的铀中心,均为七配位;配合物2中含一个铀中心,形成8配位模式,二者均为二维层状结构。同时我们研究了配合物1的红外光谱、紫外光谱、荧光光谱、热重以及光催化活性。(2)采用2,4’-联苯二酸作为配体合成了两个铀酰配合物,[(L2)(UO)NMP](配合物3)、[(L2)(UO)](配合物4)。配合物3和4中均含有一个铀中心,形成7配位模式,且配体均采取脱质子的方式参与配位,使得两个配合物均形成了二维层状结构。我们对配合物进行了系统的表征,对部分配合物进行了荧光性质和光催化活性的研究。(3)采用配体5-硝基-1,2,3-苯三甲酸作为配体合成了两个铀酰配合物,[(L3)(UO)(μ-OH)]·7HO(配合物5)、[(L3)(UO)(HO)]·2HO(配合物6)。配合物5中铀中心为七配位和八配位的,而6中的铀中心则全部采取七齿配位模式。它们均被完全脱质子的配体L3连接成二维层状结构。我们对其进行了荧光与光催化活性研究,结果表明:在模拟太阳光的情况下,两种配合物对于罗丹明B溶液的具有很好的光催化降解作用。