基于多羧酸或多羟基配体的MOFs的设计合成与性质研究

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近些年来,金属有机框架(Metal-Organic Frameworks MOFs)在荧光识别、催化、磁性、气体存储和吸附等方面具有潜在的应用,因此它的设计与构筑受到了相关领域研究者的广泛关注。多羧酸或多羟基配体具有丰富的配位点且易于结构调控,基于此,本文采用多羧酸或多羟基配体,设计合成了2例过渡金属MOFs和3例稀土金属MOFs,并对其进行了X-射线单晶衍射、红外光谱、热重测试、元素分析、X-射线粉末衍射等表征以及荧光识别、催化和磁性等方面的性质研究。1、选用并合成了2,6-苯并噻吩二羧酸(H2btdc)配体,与过渡金属锌盐和碱金属钠盐通过溶剂热方法自组装合成了一例三维结构的MOF:{[NH(CH3)2][Zn Na(btdc)2]·0.5DMF}n,对其荧光识别性质进行研究,发现它对Fe3+有特定识别作用,最低检出限为5.69×10-5mol·L-1。此外,本文对该MOF还进行了催化CO2转化为环状碳酸脂的研究。2、选用并合成了2,6-苯并噻吩二羧酸配体,与过渡金属锌盐和碱金属钾盐自组装合成了一例三维MOF:{[NH(CH3)2][Zn K(btdc)2]·x solvent}n,并对其进行了荧光识别和催化性能研究。3、选用2,2′-双(羟甲基)丙酸(Hdmpa)为配体,通过溶剂热法合成了3个二维结构的稀土MOFs:{[Ln2(dmpa)4]·Cl2}n[Ln=Eu Ⅲ、Tb Ⅲ、Dy Ⅲ],对其中Dy ⅢMOF的磁性进行研究,发现低温下羧基传递了弱的铁磁相互作用。光致发光性质研究发现,Eu Ⅲ和Tb ⅢMOF分别表现出了其特征的红光与绿光发射。离子识别研究发现,Tb ⅢMOF对Cu2+有特定识别作用,最低检出限为8.86×10-6mol·L-1。
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