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金属有机骨架(MOFs)材料是受到广泛关注的一种功能性材料,具有有趣的和可调控的结构,在气体存储、吸附分离、催化、荧光及磁学等方面有着重要的应用。该类化合物的设计、合成以及性质研究一直是配位化学领域的研究热点之一。 本论文以有机羧酸配体与金属锌自组装成金属有机骨架,并以X-射线单晶衍射解析其结构。对部分金属有机骨架进行了X-射线粉末衍射(PXRD),元素分析(EA),热重分析(TGA),红外光谱(IR),吸附,荧光的测试,还对影响金属有机骨架合成的因素进行了研究。 选用2,5-二羟基对苯二甲酸(H4dhtp)为有机羧酸配体,含氮配体2,2-联吡啶(2,2-bpy)和4,4-联吡啶(4,4-bpy)为辅助配体,在溶剂热条件下合成了四个金属有机骨架Zn(H2dhtp)(H2O)2(ZDB-1),Zn(H2dhtp)(2,2-bpy)(H20)(ZDB-2),Zn(H2dhtp)(2,2-bpy)(ZDB-3)和[Zn(H2dhtp)(4,4-bpy)]2·3H2O(ZDB-4),其中ZDB-1和ZDB-2是一维链状结构,ZDB-3是二维结构,ZDB-4是三维互穿结构。ZDB-2和ZDB-3之间可以发生可逆的结构转变。ZDB-2通过在空气中加热脱去配位水转变成ZDB-3,ZDB-3浸泡于母液中又变回初始结构。 选用3,3,5,5-联苯四羧酸(H4BPTC)为有机羧酸配体,以硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)、醋酸锌(Zn(OAc)2·2H2O)和氯化锌(ZnCl2)为金属离子源,在溶剂热条件下合成了五个金属有机骨架Zn2(BPTC)(DMF)2(H2O)·DMF·H2O(ZBT-1), Zn3(BPTC)1.5(H2O)3·7H2O(ZBT-2), Zn2(BPTC)(DMF)3·DMF(ZBT-3),Zn3(HBPTC)2(DMF)2·2DMF(ZBT-4)和Zn5(BPTC)3(H2O)·2[(CH3)2NH2](ZBT-5),它们都是三维网络结构。ZBT-1和ZBT-3的基本构成单元相似,ZBT-4和ZBT-5是在相同的反应体系中加入不同量的硝酸得到的。 ZBT-4的一维孔道中有未脱去质子的羧酸官能团,利用简单的酸碱反应,以碳酸氢钠使其质子脱去,钠离子代替质子后再与稀土发光离子进行离子交换。通过其特征荧光峰检测稀土金属离子。