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金属-有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks, MOFs)是由金属中心和多齿有机配体通过配位键形成的多孔配位聚合物,MOFs的特征尺寸包括:零维(多边形和不连续的多面体),一维(链状、梯状和带状)、二维(面和双分子层)和三维(延伸的网络)。其中三维MOFs通常具有较大的孔径(尺寸为3-20A)、超高的比表面积(实际可达7000 m2·g-1,理论值高达14600 m2·g-1)、高孔隙率(55-90%)及低密度(0.21~1.00 g·cm-3)等特点。高孔隙率、可组装性、较好的热稳定性及化学稳定性等特点赋予MOFs诱人的性质,使得这类材料在气体储存与分离、催化、传感、以及光捕获等方面有很好的潜在应用价值。本论文基于含有酰胺键修饰的四羧基配体5-(3,5-二羧基苯甲酰氨基)间苯二甲酸(H4L)和不同的金属离子(Mg2+、Zn2+、Cu2+和Cd2+等)构筑了18个配合物,并对他们进行了单晶、红外、热重和XRD等表征,对其中一些配合物(16-18)进行了性质的探究。论文工作主要分为以下三个部分:1.基于pH调控的MOFs材料的构筑:在不同pH体系中,用溶剂热法将主族元素Mg与配体H4L自组装得到了配合物1-5,达到了对孔隙率定向的调控(配合物1至3至4,孔隙率不断增大)的目的,同时实现了从二维平面结构1(酸性条件)到三维网状结构2和3(碱性条件)的转变。金属Zn2+和Cd2+与配体H4L构筑了两个配合物6和7,实现了从穿插6到无穿插7的调控。2.基于辅助配体参与的MOFs的构筑:首先将过渡金属Zn2+与配体H4L组装构筑了具有二维平面结构的配合物8,之后将不同长度的联吡啶类辅助配体引入到Zn2+-H4L体系中,得到了一系列具有有趣二维结构的MOFs (9-15),并对它们荧光性质进行了探究。3.对配合物性质的研究:通过调节不同的溶剂体系和金属种类,得到了三个具有高孔隙率的配合物Cu-MOF(16)、Cd-MOF(17)和In-MOF(18),对配合物16进行了催化、吸附以及C02/N2选择性吸附性能的研究,对配合物17、18在染料吸附方面进行了探究。