基于含氮配體的配位聚合物的合成、結構與性質研究.pdf

1、配位聚合物(Coordination Polymers, CPs)材料是一種重要的金屬有機晶體材料，具有高孔隙率、低密度、大比表面積、孔徑可調以及可裁剪性等特點，在氣體儲存、吸附與分離、藥物緩釋、傳感器、催化、發(fā)光等方面都展示出了很好的應用前景和很高的研究價值。銅(I)-鹵素基配位聚合物因廉價、構型豐富、良好的光學性質，并且在太陽能轉化、OLED器件和非線性光學領域具有美好的應用前景，而被研究者們廣泛的關注和研究。本文設計合成了一種含氮

2、咪唑類的四齒配體1,1,2,2-四(4-(1H-咪唑-1-基)苯基)乙烯(TIPE)。利用此含氮咪唑類配體在溶劑熱或水熱的條件下合成了兩例具有三維骨架的銅(I)-鹵素基配位聚合物[Cu4I(TIPE)3].3I(1)、[Cu4Cl(TIPE)3]·3Cl(2)。并利用 X-射線單晶衍射、元素分析、熒光分光光譜、紫外可見吸收光譜、紅外光譜、核磁共振氫譜、循環(huán)伏安曲線等表征手段分析研究了銅(I)-鹵素基配位聚合物的結構和性質。本文共五章，主

3、要研究內容如下：
　　第一章，為配位聚合物的研究進展、合成方法、影響合成配位聚合物的因素以及其在氣體存儲、多相催化、熒光傳感方面的研究，并闡述了本文的選題依據(jù)和目的。
　　第二章，運用麥克默里反應、親電取代、固相反應合成了具有較強配位能力并且容易形成氫鍵的含氮咪唑類化合物1,1,2,2-四(4-(1H-咪唑-1-基)苯基)乙烯(TIPE)。我們通過核磁共振氫譜圖對它進行了表征。
　　第三章，在水熱條件下構筑了一例具有三

4、維骨架的銅(I)-鹵素基配位聚合物[Cu4I(TIPE)3].3I(1)。配合物1為陽離子骨架并且孔道中具有游離的 I-，I-主要為平衡電荷的作用。配合物1的最強發(fā)射峰的位置與配體TIPE相比較發(fā)生了微弱的紅移，并且配合物1在室溫下具有較強的藍色熒光。實驗研究發(fā)現(xiàn)經F-水溶液浸泡后的配合物1的固體熒光發(fā)生明顯的淬滅，表明配合物1能夠檢測溶液中的F-。并且利用統(tǒng)計學的方法計算出在水溶液中配合物1對F-的檢出限低至2.11×10-6 mol

5、/L。
　　第四章，在溶劑熱條件下以CuCl2·2H2O為銅源、TIPE為配體合成了一例新的銅(I)-鹵素基配位聚合物[Cu4Cl(TIPE)3]·3Cl(2)。結構與配合物1類似，為陽離子骨架并且孔道中具有游離的Cl-，Cl-主要為平衡電荷的作用。研究表明配合物2在pH范圍為1-11的水溶液及沸水中均具有良好的穩(wěn)定性。并且發(fā)現(xiàn)配合物2對羅丹明B(RhB)、甲基橙(MO)、亞甲基藍(MB)有機染料具有降解性能，同時遵循一級反應動力