【摘 要】
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本论文旨在设计开发结构新颖并具有潜在应用的新型配位聚合物(Coordination Polymers,CPs),以2-(2-羧基苯基)咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲啰啉(2-HNCP)为主配体,简单的芳香羧酸为辅助配
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本论文旨在设计开发结构新颖并具有潜在应用的新型配位聚合物(Coordination Polymers,CPs),以2-(2-羧基苯基)咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲啰啉(2-HNCP)为主配体,简单的芳香羧酸为辅助配体,过渡金属、主族金属为中心金属离子,利用水热合成技术制备出9个CPs。通过单晶X-射线衍射、元素分析、红外光谱等手段对CPs的晶体结构进行了表征。此外,利用热重分析和气体吸附分析对热稳定性及气体吸附等性质进行了初步研究,并比较CPs间的结构及性质差异。主要内容为:1.以2-HNCP为主配体,羧酸配体[吡啶-4-羧酸(4-Hpyc)、1,4-对苯二甲酸(1,4-H2BDC)、2-羟基对苯二甲酸(HO-H2BDC)及2-氨基对苯二甲酸(H2N-H2BDC)]为辅助配体,分别与主族金属离子Pb2+配位,成功合成了5个CPs:[Pb(2-NCP)(4-pyc)]n(1)、[Pb2(2-NCP)2(H2N-BDC)]n·2nH2O(2)、[Pb2(2-NCP)2(H2N-BDC)]n(3)、[Pb2(2-NCP)2(1,4-BDC)]n(4)和[Pb2(2-NCP)2(HO-BDC)]n(5)。结构分析表明:CP 1是一维链状结构,通过π-π堆积作用形成二维及三维的超分子结构;CP 2为二维层状结构。CPs3-5结构相似,均为三维结构。对CPs 1-5的热稳定性和气体吸附性能进行了探究,实验结果表明CPs 1-5均具有较好的热稳定性,CPs 1-5对CO2具有一定的选择吸附性能。此外,研究了CPs 1-5在可见光条件下对有机染料的光催化性能,其中CP 3对亚甲基蓝(MB)具有良好的降解效果。2.以2-HNCP为主配体,羧酸配体[2,4-吡啶二羧酸(2,4-H2pyc)、1,4-H2BDC及HO-H2BDC]为辅助配体,分别与过渡金属离子Mn2+配位,成功合成了4个CPs:[Mn(2-NCP)2]n(6)、[Mn2(2-NCP)2(2,4-pyc)]n·2nH2O(7)、[Mn2(2-NCP)2(1,4-BDC)]n(8)、[Mn2(2-NCP)2(HO-BDC)]n(9)。结构分析表明:CP 6是一维链状结构,通过π-π堆积作用形成二维及三维的超分子结构;CP 7为二维层状结构,通过氢键作用形成三维的超分子结构;CPs 8-9结构相似,均为三维结构。对CPs 6-9热稳定性和气体吸附性能进行了探究,热重实验结果表明CPs 6-9均具有较好的热稳定性。此外,气体吸附实验分析表明,CPs 6-9对CO2具有一定的选择吸附性能。
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