基于4,4’-（嘧啶-4,6-二基）二苯甲酸配体的Zr/Cu/In-MOF的合成

作     者：邢玲娜 

作者单位：长春工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：盖方圆

授予年度：2024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：金属有机骨架 次级结构单元 V型有机配体 含氮类羧酸配体 拓扑结构 

摘      要：近年来,由金属节点和有机连接体通过配位键组装而成的金属有机骨架材料作为多孔杂化晶体材料的典型代表受到了广泛关注。由于MOFs材料结构的独特性和可调节性,科学家们可以根据其特定用途,调整金属离子和有机配体,进而设计出性能优异的MOFs材料。羧酸类配体可以和高价金属形成高稳定性的MOF材料,目前使用最多的是直线型的二齿羧酸配体,但存在一定的局限性,而V型配体由于具有一定的扭转角度和更多的空间灵活性,为设计合成新的晶体带来了可能。 本论文中,我们使用V型二齿羧酸配体,和不同金属离子Zr（Ⅳ）、Cu（Ⅱ）、In（Ⅲ）进行配位,在调节剂的作用下,利用溶剂热方法合成了三例结构各异的MOFs材料,并对其进行表征和稳定性测试: （1）以四氯化锆为金属源,加入乙酸作为调节剂,成功合成了具有三维互穿结构的Zr-MOF材料（化合物1）,它以12-连接的ZrO（OH）（COO）金属簇和V型配体连接而成,具有pcu拓扑结构。由于锆金属的存在,使得化合物1的热稳定性更高,同时其化学稳定性也非常优异。 （2）以三水合硝酸铜为金属源,加入无水乙醇作为调节剂,成功合成了具有二维互穿结构的Cu-MOF材料（化合物2）,它是由4-连接的Cu（COO）和V型配体构成,形成了sql的拓扑结构,具有较好的热稳定性和化学稳定性。 （3）以四水合硝酸铟为金属源,加入硝酸作为调节剂,成功合成了具有链状结构的In-MOF材料（化合物3）,它是由8-连接的[In（COO）]和V型配体构成的,In（Ⅲ）链以π-π堆积的形式形成层状结构,具有较好的热稳定性和化学稳定性。 综上所述,我们选用不同的金属离子和V型羧酸配体,合成不同结构的MOFs材料,并测试了它们的稳定性。