环形多核簇构筑的金属—有机骨架的设计、合成及性质研究

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金属-有机骨架材料(MOFs)是由含氧、氮等多齿有机配体与金属离子自组装形成的配位聚合物。其不仅具有新奇的拓扑结构,并且在气体吸附、磁性、光催化、离子交换和非线性光学材料等方面有广泛的应用前景。设计合成新型的多核簇,并以此为次级结构单元(SBUs)合成出结构新颖的金属-有机骨架是一种被人们普遍认可的合成策略。本文详细地阐述了以环形十二核铜簇作为次级结构单元构筑的金属-有机骨架的合成条件、制备方法、结构特点、热稳定性及光催化降解罗丹明B的活性。主要使用有机配体均苯三甲酸和吡唑作为O、N来源,利用溶剂热法,与金属铜通过自组装形成结构独特的金属-有机骨架。成功的合成了两种新的化合物:(Me4N)6[Cu12(OMe)6(pz)6(BTC)6]·18H2O(1),(Me4N)6[Cu12(OH)6(pz)6(BTC)6]·21H2O(2)(pz=吡唑, BTC=均苯三甲酸)。化合物1和2都是以环形十二核铜簇为次级结构单元构筑而成的三维多孔骨架,这也是少数几例由空穴直径大于1nm的环形簇构筑的金属-有机骨架。在化合物1和2中,每个Cu12单元通过BTC连接体与12个相邻的Cu12单元相连,形成12连接的三维多孔框架。光催化研究表明化合物1和2对罗丹明B的光催化降解都有很好的催化作用。
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