基于多金属氧酸盐的有机-无机杂化化合物及其性能的研究

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多酸作为一种具有迷人高对称性结构、广泛应用前景的化合物,受到研究者们的关注。但是多酸存在着一些限制它应用的特征,例如在催化方面,传统多酸易于聚合并且是均相催化剂,不利于催化剂的循环使用,因此并不是一种理性的催化剂。因此多酸作为无机的离散金属氧簇分子,常常被用作无机基础建筑块来构造大分子的多功能材料。在本论文中,我们利用多酸作为基础的建筑单元,尝试构筑了一系列的有机-无机杂化的化合物。并且对一部分化合物做了一些性质的探究。  本论文一共分为以下四章:  第一章为绪论,概括了多酸在两个世纪以来的发展史,从无机体系的多酸化合物和有机-无机杂化体系的多酸化合物这两方面展开,主要介绍了不同种类多酸化合物的特点和近年来具有代表性的研究工作,并且简要介绍了选题的目的和意义。  选用1,2,4,5-四(4-吡啶基)-苯(TPB配体),TPB配体与不同的过渡金属以及带有不同电荷的多酸一起得到了10个基于多酸的有机无机杂化体系的化合物。其中化合物1-3是基于TPB配体与同多酸构筑的有机无机杂化多酸化合物,化合物4-10是基于TPB配体与杂多酸构筑的有机无机杂化多酸化合物。  第二章为化合物1-3的合成、结构、性质与表征。在水热合成的条件下,合成了3个基于同多酸的有机-无机杂化化合物,对化合物进行了表征。  化合物1是由Ag+和有机配体构筑金属有机链状结构,在和同多酸单元通过氢键作用形成三维超分子结构。化合物2是由Cu+和有机配体构筑成为二维的层状结构,多酸分布在层状结构表面,通过多酸和相邻层之间的氢键作用,二维层堆积为三维超分子结构。化合物3为三维的有机-无机杂化化合物,Cu+和有机配体构筑成为二维的层状结构后,多酸起到桥联的作用,将层与层连接成三维框架结构。  第三章为化合物的合成、结构、性质与表征。在水热合成的条件下,共合成7个基于杂多酸的有机-无机杂化化合物,并对部分化合物进行了性质研究。  化合物4的结构与化合物1的结构相类似,多酸单元为杂多酸,分子间存在多种氢键作用力与π-π相互作用。化合物5为三维的有机无机杂化化合物,结构中两种不同的一维链状结构通过Cu+相连接形成了三维框架结构,多酸通过共价键与有机组分链接,构筑了密堆积的杂化化合物。化合物6位三维的有机无机杂化化合物,那个含有两种不同的多酸阴离子,POM1作为客体分子填充在二维有机无机层中,POM2通过共价键与化合物中Cu2配位。化合物7-9为具有同样主体框架结构,不同多酸客体分子的同构化合物。化合物7中存在永久的孔洞结构,并且表现出了超高的热稳定性,可以选择性吸附有机染料和光降解有机染料。化合物10具有手性的空间群,是三维的有机-无机杂化化合物。表现出了光致变色的特点。  第四章为结论与展望。
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