金属有机框架发光及催化性质研究

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金属有机框架(MOFs),是一类结构新颖、性能优异的微孔晶态材料。与传统无机多孔材料相比,具有合成条件温和、结构明确和功能可设计性等优势。近年来,各种各样的MOFs结构被设计并进行了相关的性能研究。本文我们围绕稀土金属有机框架(Ln-MOFs)的发光性质,担载Keggin型多金属氧酸盐的金属有机框架(POM@MOFs)的催化性质进行了讨论。1.我们在温和溶剂热条件下制备了Ln-MOF化合物[Eu(BTPCA)(H2O)]·2DMF·3H2O(代号:Eu-BTPCA;H3BTPCA=2,4,6-三异哌啶酸-1,3,5-三嗪)。该框架的三维结构是由稀土离子一维链与有机配体连接而成,在c轴方向具有两种类型的孔道。配体BTPCA为含氮杂环羧酸类化合物,在紫外光区显示出良好的光吸收性能。在配体的敏化作用下,该化合物稀土发光性质得到显著增强,发生从配体到稀土离子的“天线效应”。我们对这种配体敏化稀土发光的增强效应产生的机理做了比较详细的讨论。考虑到Eu-BTPCA结构中含有多个指向孔道内部的Lewis碱活性位点,可与金属离子作用,而且该化合物在溶剂中具有良好的结构稳定性,我们研究了它对不同金属离子的荧光传感效应并对传感机制作出了详细解释。2.在水热条件下制备了代号为NENU-3(将Keggin型H3PW12O40担载到Cu3(BTC)2中形成)的多酸基MOF,化学式为[Cu2(BTC)4/3(H2O)2]6[HPW12O40]·(C4H12N)2·25H2O(H3BTC=1,3,5-苯三甲酸)。NENU-3的结构中存在交替排列的两种类型的切角八面体笼,多酸阴离子[PW12O40]3-以客体形式占据一个笼中。鉴于该化合物良好的稳定性、明确的多孔结构、简单且可重复的合成方法以及在催化方面的广泛应用,我们通过多种测试手段对该化合物多孔性和稳定性进行表征,并研究了其作为非均相催化剂对乙酸乙酯水解反应的催化活性。
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