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氢键-有机框架物(Hydrogen-Bonded Organic Frameworks,简称HOFs)作为一种高度有序的新型多孔晶态材料,具有高比表面积、孔径可调和低密度等特点,已经成为化学和材料科学领域新的研究热点之一。与传统的分子筛和多孔碳材料一样,HOFs在气体吸附与分离、分子器件、荧光探针、质子传导、药物分子传递等方面都展现出良好的应用前景。因此,设计合成具有功能性的HOF材料显得尤为重要。本论文从氢键给体和受体的空间匹配性出发,通过合理地筛选反应条件,成功地合成了5种氢键-有机框架物,利用X-射线单晶衍射、元素分析(EA)、热重分析(GA)、红外光谱(IR)和X-射线粉末衍射(PXRD)对它们的结构进行了详细的表征,并对部分晶体进行了气体吸附和质子传导性能测试。主要研究内容如下:(1)利用氢键给体六氨基三蝶烯盐酸盐(SDX·6HCl)分别与氢键受体1,5-萘二磺酸(1,5-NSA)和硫酸自组装构筑了两种HOF材料[(SDX)(1,5-NSA)2.5]·4H2O(HOF-1)和[(SDX)(H2SO4)4]·4H2O(HOF-2)。X-射线单晶衍射结构分析显示HOF-1和HOF-2都是具有多种氢键模式连接的三维结构,热重分析和变温XRD表明它们的框架结构可以分别稳定到220oC和130oC。其中,HOF-2具有六边形的孔道,BET测试显示它对H2、N2和CO2都有一定的吸附量。(2)利用氢键给体三聚氰胺分别与氢键受体1,2,4,5-环己烷四甲酸(C10H12O8)和硫酸自组装构筑了两种HOF材料[(C3H8N6)2+(SO4)2-](HOF-3)和[(C3H7N6)22+(C10H12O8)2-]·2H2O(HOF-4)。X-射线单晶衍射结构分析显示HOF-3和HOF-4也是通过氢键连接形成的三维结构,其中,HOF-4在a轴和c轴方向上具有一维的孔道。热重分析和变温XRD表明它们的框架结构可以分别稳定到150oC和200oC。(3)为了系统地探究氨基-硫酸根形成氢键的形式,我们还利用硫酸2,4,5,6-四氨基嘧啶构筑了HOF-5材料进行比较。X-射线单晶衍射结构分析显示HOF-5也是一个氢键连接的三维结构。热重分析和变温XRD表明它的框架结构可以稳定到100oC,然后发生相变。同时,阻抗测试显示HOF-5具有较好的质子传导性能。