[01128823]功能金属-有机配合物的构筑及性能

金属有机配合物（Metal-Organic Frameworks, MOFs）成为目前配位化学以及材料科学研究中的一个热点研究领域。金属-有机框架材料具有超高的孔隙率和表面积,此外,同普通的多孔材料相比,金属-有机框架材料具有高度有序性且结构利于修饰和裁剪,可以方便调节孔径大小以及控制活性官能团的种类,使得金属-有机框架材料在气体选择性存储和分离研究领域扮演着重要的角色。另外,金属有机配合物在光学、磁学等方面存在着广泛的应用型。以新颖的功能性配体为基本构筑单元,通过合理设计使配体带有各种活性官能团,根据晶体工程原理,设计合成具有纳米到微米尺度孔道结构的功能性金属有机框架材料,通过单晶X-射线单晶衍射结构分析,研究金属有机配合物的性质,是当前该研究领域的热点。 项目的主要内容集中在设计构筑具有笼状或管状结构的功能金属-有机配合物上,研究所设计合成的功能化的金属-有机配合物的结构特性和功能特性,重点研究这些配合物的吸附及光学性能。包括利用双阴离子模板法,合成了一系列金属-有机配位笼,系统研究了不同离子的模板能力的大小及所形成的笼状化合物随模板的不同而导致的荧光性能的变化。进一步研究了该笼状化合物的离子交换性能。 项目还包括对合成方法的探究。通过改变合成策略,利用双相溶剂热反应,成功将环糊精配体用在金属-有机纳米管的合成上。利用环糊精与铅离子组装,构筑了基于β-和γ-环糊精的分别含有14元铅环和16元铅环的手性金属-有机纳米管。研究了管内包合物的不同对金属-有机纳米管三维堆积的影响,重点研究了纳米管对分子碘的吸附性能及所导致的荧光性能的变化。进一步揭示了化合物的结构与功能的关系。 在完成该项目的过程中,还具体研究了一些存在于超分子体系中的笼状或管状单元,分析了这些笼状或管状单元在形成超分子化合物中所起的作用以及对化合物性能的影响。 我们的研究紧扣以功能为导向的金属-有机配合物的设计、组装上,揭示了结构与性能的关系。以性能为目标,通过定向组装来构筑目标化合物。