簇基金属-有机框架化合物的构筑和性能研究
金属-有机框架化合物，由于其可调控的功能性以及易于修饰或者剪裁的结构，已经成为多学科交叉的热点研究领域之一，并在多方面具有潜在的应用价值，如气体存储与吸附、催化、纳米磁体、药物缓释以及传感器等。作为金属-有机框架化合物研究的一个重要研究方向，簇基金属-有机框架化合物由于使用多金属簇作为次级结构单元，既可以扩展更大的内部空腔，同时也可以增强整体框架的热稳定性，越来越受到人们的关注。在本论文中，通过水热或溶剂热合成方法，得到了一系列基于不同核度金属簇为次级结构单元的化合物，并做了结构描述和表征，包括：单晶衍射，红外光谱，元素分析，热重以及粉末衍射等。同时，对这些化合物做了详细的拓扑分析，以及荧光光谱，气体吸附和磁性等方面的研究。论文主要内容包括如下五个部分：
第一章，概述了金属-有机框架化合物的研究背景和最新研究进展，特别是对于簇基金属-有机框架化合物的合成和构筑进行了总结和概括。在此基础上，讨论了本课题的选题依据以及本论文所取得的主要进展。
第二章，选取均苯三甲酸配体与FeⅢ、ZnⅡ和CdⅡ等金属离子通过溶剂热反应得到8个新型的簇基金属-有机框架化合物，并对它们进行了结构分析和表征。这些化合物分别以单核金属、轮桨状双核金属簇、三核金属簇以及带状的一维链作为次级结构单元。对其中部分化合物进行了磁性和吸附性能研究。
第三章，引入苯并三氮唑及其衍生物配体，利用它们三个相邻氮原子灵活的配位能力来“俘获”多个金属离子，进而构筑多核金属簇作为次级结构单元。利用这个方法，分别得到了双核簇、三核簇、杂四核簇、五核簇、七核簇以及带状的一维链等作为次级结构单元的11个簇基金属-有机框架化合物，并研究了它们的荧光性质，气体吸附性质以及磁学性质。
第四章，利用二氰基、NaN3在金属盐作为催化剂的情况下原位合成四唑类配体，通过引入各种中性的含氮配体调节反应体系，得到了8个基于金属簇或者金属环的化合物。这些化合物分别以单核金属、双核金属簇、七核金属簇、四元金属环、六元金属环以及带状的一维链等作为次级结构单元。对其中部分化合物进行了荧光和磁学性能研究。
第五章，全文工作总结及工作展望。
金属-有机框架化合物;结构表征;拓扑分析;荧光光谱;气体吸附;磁性性能
南开大学
博士
无机化学
卜显和
2012
中文
O627;O641.4
152
2013-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）