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《試析新型金屬有機(jī)骨架的合成、結(jié)構(gòu)表征及催化性能》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、⑧天串大薯博士學(xué)位論文誓-一啊啊S蛹i詛■翔■刪R一一～級(jí)學(xué)科：化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科專業(yè)：化學(xué)工藝作者姓名：魏文英指導(dǎo)教師：韓金玉教授天津大學(xué)研究生院摘要金屬有機(jī)骨架(MOFs，也稱為配位聚合物，即配合物)是一類具有廣闊應(yīng)用前景的新型固體材料。本文主要研究了新穎結(jié)構(gòu)MOFs材料的合成、結(jié)構(gòu)表征、骨架結(jié)構(gòu)和配體配位模式的影響因素及其在催化劑中的應(yīng)用。在新穎結(jié)構(gòu)的MOFs的合成方面：(I)通過水熱和蒸發(fā)結(jié)晶法，以芳香羧酸H3BTC(1，3，5一均苯三甲酸)為配體，合成了4種MOFs：[Cu3(OH)3BTC]。(1)、C03(BTC)2·12H20(2)、【Cu(I％0)3(HBTC)
2、]。(3)和CoaNa(OH)(BTC)2(H20)11‘1．5H20(4)，其中C02+和Na+為六配位數(shù)，Cu2+為五和四配位數(shù)；(II)通過水熱法，以HaBTC、H2BDC(1,4．苯二甲酸)、1,2一BDC(1,2．苯二甲酸)、FURM(反丁烯二酸)和4，4'-bipy(4，4’一聯(lián)吡啶)、2,2’一bipy(2，2’一聯(lián)吡啶)、Phen(1，10乓B菲羅啉)和PRZ(哌嗪)等為配體，合成了7種MOFs：La(BDC)15(H20)(Phen)’HEO’DMF(5)、【Co(4，47-bipy)(H20)4]’[FUMA]‘4H20(6)、Co餌2BTC)2(Phen)(
3、7)、【Mn(4，4一bipy)(H20)41‘(BDC)(8)、[Mn(2，2『-bipy)(BDC)(H20)1(9)、[Mn(4，4’-bipy)(1，2-BDC)(2H20)]‘2H20(1O)和C03∞TC)2(Phen)2(H20ho。CH30H。2H20(11)，其中金屬中心L∥為八配位數(shù)，Co”和Mn2+為六配位數(shù)；(III)通過水熱法，以PRZ作為模板劑和芳香羧酸H3BTC為配體，合成了3種具有微孔結(jié)構(gòu)的MOFs：[Ni2(BTC)2(H20)6](C4H12N2)·2H20(12)、【ZnCo(BTC)2(H20)6](C4H12N2)·2H20(13)和[C
4、o(BTC)(H20)3](C4H12N2)o5·H20(14)，孔徑分別為O．794x0．871、0．799x0．878和O．795xO．874nnl，Ni2+、C02+和Zn2+均為六配位數(shù)；通過紅外光譜、元素分析、x射線單晶衍射和熱重分析等分析方法，對這14種MOFs的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，它們都含有氫鍵，均具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在室溫下都是穩(wěn)定的。在骨架結(jié)構(gòu)和配體配位模式的影響因素的研究方面：選擇了Ni—Co—BTC—PRZ、Cu．BTC、Co．BTC和Co．BTC．Phen等體系，研究了溫度、pH值、反應(yīng)物配比、填充度、競爭配體以及陽離子等對它們的影響。結(jié)果表
5、明，這些因素對不同體系的影響是不同的。Ni．Co，BTC-PRz體系受溫度、反應(yīng)物配比和競爭配體的影響都很大，Cu-BTC體系受pH值和填充度的影響很大，而Co．BTC體系不受pH值的影響，Co—BTC．Phen體系受陽離子的影響很大。在MOFs材料的催化性能的研究方面：通過水熱法合成了Y-BDC和La．BDc—PRZ兩種MOFs，其作為碳酸二甲酯和碳酸二乙酯酯交換合成碳酸甲乙酯反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)收率分別為8．62％和3．21％。與空白實(shí)驗(yàn)的比較表明，這兩種MOFs材料對此反應(yīng)具有明顯的催化作用。關(guān)鍵詞：金屬有機(jī)骨架，合成，結(jié)構(gòu)表征，催化劑，多孔材料ABSTRACTMetalOr
6、ganicFrameworks(MOFs，namelycoordinationpolymer)aleanewtypeofsolidmaterial，whichhaveanextensiveapplicationprospect．Inthispaper,synthesis，characterizationofstructure，factorseffectingonstructureandcoordinationpatternsofligand，andapplicationincatalystwereresearched．Inthefirstpart，thenewstructureM
7、OFsweresynthesizedthroughthefollowingthreeways：(1)FourkindsofcoordinationpolymerswhichligandwasaromaticcarboxylicacidH3BTC(1，3，5-benzentricarboxylicacid)weresynthesizedbyhydrothermalmethodandevaporatedcrystallizationmethod：[Cu3(OH)3BTC]n(1)，C
