等结构金属配合物熔融特性的化学调控探索开题报告
2020-05-01 08:42:20
1. 研究目的与意义(文献综述)
1、国内外研究现状
沸石咪唑酯骨架材料(zifs)是一类具有沸石骨架结构的金属有机骨架材料,由二价zn、co等金属盐和咪唑或咪唑衍生物配体在有机溶剂中反应生成。它是由美国密歇根大学以yaghi为首的科学家研究合成出来的。zifs结合了传统沸石和mofs的优点,具有大的比表面积和孔体积、规整的孔道结构、种类的多样性以及良好的水热稳定性和化学稳定性等优点,在吸附、分离和催化等方面均表现出了广阔的应用前景。
国内有很多研究者一直从事zifs材料的研究,游效曾教授研究组2003年成功实现了沸石分子筛结构的拓展。在咪唑钴的合成中掺杂铜,合成了第一个咪唑的二元金属配位聚合物[cocu2(im)4]∞,还合成了第一个cu 与咪唑的二维网状配位聚合物[cu(im)]。游效曾教授研究组在金属咪哇配位聚合物的合成方面做了大量的开创性工作。陈小明教授研究组在咪唑铜的配位方面有更进一步的研究,合成了同时包含cu 和cu2 咪唑配位聚合物cu2(im)3和cu3(im)4。陈小明教授研究组深入分析了影响此类配位聚合物结构的因素,提出了很多指导合成新颖或特定结构配合物的方法和规律。此外,陈小明教授研究组还从热力学、动力学等方面,系统分析了聚合物结构多样性的主要影响因素,对探明各因素与具体结构的关系有重大意义。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
材料制备:zif-62使用溶剂热合成法制备。我们使用zn(no3)2·6h2o作为金属源,咪唑(im)和苯并咪唑(bim)作为配体,并使用n,n-二甲基甲酰胺(dmf)作为溶剂,合成zif-62晶体;将苯并咪唑(bim)改为5-氯苯并咪唑(cbim),其他材料和条件不变,合成zif-cl晶体;同理,将苯并咪唑(bim)改为6-溴苯并咪唑(bbim),合成zif-br晶体;
材料表征:采用溶剂热合成法,一定程度上改变反应配体组成(im bim、im cbim、im bbim),合成了 zif-62 、zif-cl、zif-br样品,并通过 xrd、dsc、sem 等手段对制备的材料进行表征,以此来研究次配体的改变对zif-62结构和熔融特性的影响;
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告;
第4-8周:按照设计方案,利用溶剂热合成法制备等结构zif-62材料,分别为zif-62晶体、zif-cl晶体和zif-br晶体,再通过xrd、dsc、sem等手段对制备的材料样品进行表征;
第9-11周:等结构的zif-62材料的熔融特性研究及其相关测试;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] ennett, t. d. et al. melt-quenched glasses of metal-organic frameworks[j]. journal of the american chemical society.2016,138:3484-3492 .
[2] bennett, t. d. et al. structure and properties of an amorphous metal-organic framework[j]. physical review letters. 2010,104:115503.
[3] gustafsson, m. amp; zou, x. crystal formation and size control of zeolitic imidazolate frameworks with mixed imidazolate linkers.[j]journal of porous materials2013,20:55-63.
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