1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

随着超分子配位化学和计算化学的发展，新型多孔材料开始受到学术界的广泛重视，金属-有机骨架材料（metal-organic frameworks，mofs）是近十几年发展起来的一类新型多孔材料。由于具有高比表面积、大的孔体积以及化学性质稳定等特点，这类材料在吸附脱硫[1]、手性催化、气体储存与分离及环境有害气体吸附等方面的应用前景得到广泛研究。金属-有机骨架（mofs）通常是指无机的金属中心（金属离子或金属簇）与有机配体通过共价键或离子-共价键相互联接，自组装形成的具有周期性网络结构的晶体多孔材料[2]。与传统的硅铝分子筛相比，mofs材料具有孔隙率和比表面积高、微孔尺寸和结构可调以及结构和功能多样性等特点，在气体储存、分离以及工业催化方面具有良好的应用前景[3]。由于选用不同的金属离子和有机配体以及多种配位方式，可制备出结构多样化、孔径不同、内部环境功能化的多孔材料[4]。相比于传统的活性碳和沸石类多孔材料金属有机骨架材料，具有高度有序的孔结构、孔尺寸可调、孔穴环境功能化以及更高的比表面积和孔体积等[5]。

早在1706年，第一个具有三维网状结构的化合物普鲁士蓝就已经被发现，然而它的结构直到1977年才被ludi等科学家们[6]确定。1959年，kinoshita等[7]报道了bis（adiponitrilo）copper（i）nitrate的晶体结构，它是由过渡金属络合物[cu（adiponitrile）2]和硝酸根阴离子合成的，这便是现在所谓的金属有机骨架材料。”配位聚合物”一词最早在1964年出现，它的合成策略是通过分子模块的方法来构筑得到预想的骨架结构。

20世纪90年代中期到90年代末，mofs的合成有了新突破。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题利用负载cu 改性对苯二甲酸铬配位聚合物mil-101（cu ），制备出新型的吸附剂材料，并考察其对染料甲基橙的吸附性能。

由对苯二甲酸（1 mmol）与cr（no3）3#183;9h2o（1 mmol）、hf和水（265 mmol）在493 k水热反应8 h制得粗mil-101。在合成过程中，hf的浓度在1-0.25 mmol的范围内变化。反应产品为结晶度极高的绿色粉末，分子式为cr3fx（h2o）2o[（o2c）- c6h4-（co2）]3#183;nh2o（其中，n≈25）。刚合成的 mil-101 由于孔道内堵塞有大量的无机和有机杂质（主要成分是原料中没有反应的有机配体对苯二甲酸），导致其比表面积和孔容的减小，所以需要对合成的 mil-101 进行纯化处理，包括两个步骤，分别需要用热乙醇和dmf，通过过滤可以有效地除去粗mil-101（记为mil-101a）里残余的对苯二甲酸，分别150 ℃dmf处理12 小时和60 ℃热乙醇中处理12 小时，直到检测不到母液中有色的杂质，从而得到更纯的mil-101（记为mil-101b）。通过x-射线衍射分析仪测定合成的样品的结构和结晶性。在423 k真空下进行脱水处理12 h后，在液氮温度（77 k）下，用n2吸附-解吸等温线测量bet比表面积。p/p0范围为0.05-0.3使用bet法评估其比表面积。通过吸附等温线的分支和bjh法计算细孔径分布曲线，同时，由分布曲线的峰值位置得到孔径。由p/p0=0.99单点方法得到孔容积。

将反应得到的mil-101用不同浓度的硝酸铜溶液浸泡，然后再进行还原，可得到负载一价铜的mil-101。进行xrd、ir等表征确定孔道内的物质，最后进行甲基橙的吸附性能研究。