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《浙江大学》 2013年
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金属卟啉框架材料的设计合成及应用研究

邹超  
【摘要】:通过共价键、配位键、弱相互作用等方式,利用无机金属簇、配合物和有机分子的自组装等方式构建新型多孔材料是一直是化学研究的热点。通过多年不断的探索,近年来在多孔材料的合成与应用研究中,人们对两类新型有机多孔框架材料——MOFs(金属有机框架材料)和COFs(共价键有机框架材料)的设计合成已经有所了解,一定程度上解决了材料的构型、晶态以及稳定性等问题,又因其结构多变而表现出多样化的理化性质。 在MOFs和COFs的设计合成中,有机配体的选择至关重要。卟啉材料的研究十分活跃,它们在抗癌药物、催化剂、半导体、超导材料、电子材料、核磁共振影像增强剂、非线性光学材料和DNA-结合或断裂试剂等领域有着广泛的应用。而且金属卟啉有着很好的化学和热稳定性,易于合成并且性质稳定,这些特性使得金属卟啉成为纳米材料自组装中非常引人关注的一类构筑模块。 本论文以金属-5,10,15,20-四吡啶基苯基卟啉(M-TPyP)、金属-5,10,15,20-四羧基苯基卟啉(M-H4TCPP)、5,10,15,20-四氨基苯基卟啉(H2TAPP)以及金属-5,10,15,20-四乙炔基苯基卟啉(M-TEPP)为功能化构筑单元,分别与各种金属或者有机连接模块构筑了18个卟啉金属有机框架材料(MOFs)和共价键有机框架材料(COFs),并利用X-射线单晶衍射、粉末-X射线衍射、红外、热重分析、元素分析、扫描电镜、透射电镜、固体核磁、光电子能谱等实验方法对结构进行了表征和分析。 我们还对材料的荧光、催化等性质进行了研究,特别是将其应用于烯烃环氧化、芳香烷烃选择性氧化、正已烷选择性氧化、光催化氧化硫醚等领域,取得了良好的催化效果。同时还研究了催化反应的非均相性、活性位点、底物尺寸选择性等。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:O641.4;O626.2

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