刚性多羧酸配体合成的配合物以及性质的研究

【摘要】：本论文选用了三种刚性的羧酸配体与金属阳离子(Ni~(2+),Co~(2+),Zn~(2+))使用溶剂热的方法得到了六种配合物,并进行了一些常规的表征,比如:红外光谱(FTIR)、X-射线单晶衍射仪(APEX CCD)、热重分析(TGA)、X-射线衍射(XRD)和扫描电子镜显微镜(SEM)等。通过这些表征对配合物的相关性质进行一系列的研究。(1)选用含氮的刚性羧酸配体3,5-bis(3′,5′-dicarboxylphenyl)-1H-1,2,4-triazole(H_4L_1)与分别与过渡金属盐·Ni(NO_3)_3·6H_2O和NiCl_2·6H_2O通过水热法合成两种不同的配合物。其中配合物1具有3D结构,是一个拓扑符号为(46·52·62)的5-连接的拓扑结构,另外节点Ni-Ni的距离是:16.5082/12.1485/9.7532;配合物2形成了六配位扭曲的八面体结构,2D层之间以氢键的作用进而形成三维的超分子结构。配合物1的循环伏安法(CV)扫描有一对氧化还原峰,是由于Ni(II)/Ni(III)之间存在电子转移。另外,将两种配合物进行煅烧,形成氧化物,之后将四种材料在超级电容器上的性能进行研究,最后得出结论:Ni-MOF的衍生物具有优异超级电容器性能,主要归因于煅烧后的比表面积增大。(2)选用两种刚性的羧酸配体3,5-bis(3′,5′-dicarboxylphenyl)-1H-1,2,4-triazole(H_4L_1)和5-(3′,5′-dicarboxylphenyl)nicotinic acid(H_3L_2)分别与Co(NO_3)_3·6H_2O进行溶剂热反应,合成了三种钴的配合物。其中对配合物3和配合物5和煅烧之后的氧化物在超级电容器上的性能进行比较,可以看出氧化物在煅烧之后的电容性有所提升。另外,研究了三种配合物对染料的吸附,可以发现吸附情况和染料的尺寸大小有一定的关系。最后研究了配合物4在不同的溶剂浸泡之后发现框架结构并没有发生变化,证明了其具有良好的稳定性。(3)选用含有吡啶基团的刚性四羧酸配体3-(3′,5′-dicarboxyphenyl)pyridine-2,6-dicarboxylic acid(H_4L_3)与Zn(NO_3)_3·6H_2O运用水热法合成配合物6,其不对称单元包括一个独立的Zn(II)原子、一个未质子化的H_2L_2~-阴离子配体和一个配位的H_2O分子。主要研究了配合物6对NB的检测,发生了猝灭现象,得出检测的机理是客体分子与配位框架之间的相互作用,如π···π相互作用和氢键相互作用,之后在检测过程中具有良好的可重复使用性。