近几年来，借助超分子建筑块为结构单元有目的的设计合成具有特定拓扑的金属有机材料受到科学研究者的广泛关注。这也是合成固态材料的惯用策略，通常人们会根据需要选取具有特定几何结构的金属离子、金属簇合物及有机配体，通过原位反应定向自组装形成具有我们所期望的特定功能的材料^[1]。

1.金属有机多面体

1.1概述

金属有机多面体是由金属离子和有机配体在一定的条件下通过自组装形成的一类具有离散结构的分子。目前，许多科学研究者在设计和自组装具有特定拓扑结构的金属有机多面体材料领域进行了开创性的研究工作，也取得了一定的进展^[2-3]。在总结了前人大量的工作的基础上，人们对金属配位作用的大量合成策略主要采取以下三种方式：定向结合^[4-5]、对称性匹配^[6-7]、分子镶嵌板^[8-10]。根据这些不同的合成策略选择不同的金属离子和有机配体、调节金属离子和有机配体的配比，合成了不同构型的金属有机多面体结构。MOPs不仅在传感、非线性光学材料、磁性材料、催化材料以及作为储存媒介在气体吸附分离等传统领域有广阔的应用前景，而且在生物医学成像以及清洁能源等新领域也有相当不错的发展潜力^[11-12]。

1.2分类

在过去的几十年中，由于不同的设计策略的不断发展，科学家们得到了许多高对称性的结构，从最简单的柏拉图体（正四面体、立方体、正八面体、正十二面体和正二十面体）到更复杂的几何构型，都能够实现精确的几何控制。

1.3应用

①对生物分子的识别

酰胺（#8210;NH#8210;C=O）作为氢键作用基团，通过羧基和氨基分别形成两种类型不同的氢键，在阴离子和富含氢键作用位点的生物小分子的识别和传感等方面得到了广泛应用。

②催化性能

自组装的金属有机多面体配合物对许多化学反应都具有催化效果，其疏水性的空腔内可以包含特定大小和尺寸的客体分子，对难以捕捉的反应起到催化效果，特别是作为酶，对生物体摄入体内的营养物质进行氧化分解、吸收及将新陈代谢废物排出体外。

③吸附性能

金属有机多面体配位聚合物作为一种新型的功能材料，凭借多种多样的拓扑学结构，在气体分离与储存领域有着广阔的应用前景。

④作为超分子结构单元构筑金属有机骨架

具有分立结构的金属有机多面体，在MOPs材料的发展过程中，作为超分子建筑块，通过多种多样的连接方式形成具有三维空间结构的MOFs材料。更进一步说，我们可以对MOFs材料的结构进行定向调整（通过预先合成或后合成等方法），使材料的性质向着我们预期的方向发展，从而得到具有特定功用的新材料，也可以获得具有复合性能的材料。

2.介孔二氧化钛的制备方法

介孔材料是多孔材料中的重要组成部分，由于具有较大的比表面积和吸附容

量，因此在吸附、分离、催化等领域都具有广泛的应用。根据微观结构的区别，介孔二氧化硅可分为两大类型：一类则是以二氧化硅干凝胶和气凝胶为代表的无序介孔固体，其中介孔的形状不规则但是相互连通。目前合成介孔材料主要采用水热合成法、室温合成、微波合成、溶胶－凝胶法以及相转移法等。

2.1溶胶－凝胶法

溶胶-凝胶法就是将金属醇盐溶解在有机溶剂中，通过水解聚合反应形成均匀的溶胶，进一步反应并失去大部分有机溶剂化成凝胶，再通过后处理，制备成所需材料的化学方法。Stober等人发现用氨水作为硅烷水解反应的催化剂可以控制SiO₂粒子的形状和粒径，制备出了粒径较为单一且分散性良好的，直径在50nm到2nm的SiO₂纳米粒子。SiO₂的粒径易受反应物的影响，如水和氨水的浓度、硅酸酯的类型、不同的醇、催化剂的种类及不同的温度等，对这些影响因素的调控，可以获得各类结构的纳米SiO₂^[13-14]。

2.2水热合成法

水热合成法^[17]是指将模板剂、无机物、酸或碱按照一定的步骤和比例混合形成水凝胶，然后放入内衬为聚四氟乙烯的高压釜中，在自生压力、一定温度下晶化若干小时，最后经过过滤、洗涤、干燥、去除模板剂等过程而得到样品的方法^[15-16]。

2.3微波合成法

Wu等(1996)用微波加热首次合成出MCM-41分子筛，以四甲基硅酸铵做为硅源，用十六烷基三甲基氯化铵做为模板剂，反应媒介为水，结果表明所制备的介孔分子筛具有高的水热稳定性、高度规则的六方相结构。张岩等(2003)采用微波固相法成功地将配合物Mn嫁接于Al-MCM-41介孔分子筛上，红外结果显示在1448 cm^-1处，催化剂具有更强的吸收带；催化性能结果显示在苯乙烯环氧化反应中微波固相法制备的催化剂具有较高的环氧化物选择性和催化活性，制备过程中微波辐射的时间与催化性能有关，随着反应温度的升高和反应时间的延长，苯乙烯环氧化物的选择性逐渐降低^[19-20]。

3.本课题的研究目的和意义

本课题以MOP为模板剂，进而在高温下除去MOP制备介孔二氧化钛材料。合成步骤简单，能够得到比表面积较大的介孔材料，同时还能得到分散的CuO材料，可以应用于吸附，脱硫等诸多领域。

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