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近年来,金属有机骨架(MOFs)材料受到了各国科研工作者的广泛关注。MOFs材料主要是由金属离子或簇作为节点与有机配体通过配位键连接形成。由于具有结构的多样化和可调控性等特点,MOFs材料在气体吸附与分离,催化,分子识别等方面具有潜在的应用前景。多羧酸类配体由于具有配位能力强和配位方式多样等特点,因此被广泛的应用于设计合成具有新颖结构和性质的MOFs材料。本论文选择含有酰胺键的四齿羧酸作为桥连配体,与过渡金属和碱土金属进行组装,构筑了16个配位聚合物,对所得晶体进行了单晶结构测定,利用元素分析,红外光谱分析,热稳定性分析,气体吸附测试和荧光光谱分析等手段对这些配合物进行了表征和性质研究。研究工作主要分以下几个部分:
1.合成了一系列含有酰胺键的四齿羧酸配体H4L1-H4L5,采用溶剂热法与Cu(Ⅱ)构筑得到具有相同结构的配合物1-5。配合物1和2表现出了对CO2良好的吸附和选择性吸附性能。此外,配合物1-5还具有对生物分子的识别性质。
2.选取配体H4L1,与过渡金属离子Cd(Ⅱ),Zn(Ⅱ),Co(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)通过溶剂热的方法合成了配合物6-9。配合物6和7表现出了荧光发光性能和对硝基苯及生物分子的识别性能。
3.选取配体H4L1,与碱土金属离子Ca(Ⅱ),Sr(Ⅱ),Ba(Ⅱ)通过溶剂热的方法合成了具有高配位数的配合物10-12,针对配合物10-12的结构展开了系统的讨论。此外,配合物10-12还表现出了优良的荧光发光性能和对硝基苯的识别性能。
4.选取配体H4L1,引入辅助含氮配体,与Zn(Ⅱ),Cu(Ⅱ)及Mn(Ⅱ)等过渡金属构筑得到配合物13-16。配合物13表现出了荧光发光性能和对硝基苯的识别性能。