具有T型基块的新型金属-有机配位聚合物Mn3(BTC)2(H2O)9·(H2O)的合成与结构

近年来,金属-有机配位聚合物作为一种新型的微孔晶体材料越来越引起人们的广泛关注．这种材料不仅在结构上有类似分子筛的孔道结构,而且在去除孔道中的溶剂分子后仍能保持骨架的完整性,BET比表面积远大于相似孔道的分子筛,所以它们在吸附、分离、催化和分子识别方面具有潜在的价值．不同于由硅氧或铝氧四面体为骨架的传统分子筛微孔材料,这类晶体材料主要是由金属离子（或金属氧簇）与有机配体（大多数是芳香多酸和多碱）构成的建筑单元通过共价键或者分子间作用力构成的．     

双金属同构金属-有机框架材料CAU-21-Al/M的合成、氮气吸附及复合膜性能

通过掺杂金属的方式实现了双金属同构金属-有机框架材料的制备, 采用X射线粉末衍射(PXRD)确定了多种金属在双金属CAU-21材料中的最大掺杂量, 使用扫描电子显微镜(SEM)观察了掺杂金属对材料形貌的影响. 热重分析(TGA)结果表明, CAU-21系列材料均具有较好的热稳定性. 氮气气体吸附测试及以CAU-21-Al/M为填料的混合基质膜对N₂气的渗透实验结果与掺杂金属离子尺寸大小呈相反的关系, 证实了双金属可实现对孔道结构及气体吸附性能的调控.     

不锈钢金属网上L型分子筛膜的连续生长及气体渗透性能

选取不锈钢金属网作为成膜载体, 采用预涂晶种的方法, 研究了L型分子筛晶种在水热条件下二次生长成膜的过程. 对成膜条件进行了详细的考察, 并讨论了反应液的碱度及反应时间对L型分子筛膜形成的影响. 利用扫描电子显微镜(SEM)对L型分子筛膜的形貌进行了表征. 通过优化反应条件, 得到了致密、 连续、 纯相、 均匀的L型分子筛膜, 厚度约为20 μm. 单组分气体渗透测试结果表明, 在室温和常压下, L型分子筛膜对N₂气和H₂气的渗透速率分别为8.39×10^-8 和6.96×10^-7 mol·m^-2·s^-1·Pa^-1, 从而计算出膜对H₂/N₂混合气体的理想分离系数为8.3. 双组分气体渗透测试结果表明, 温度的升高会导致膜对H₂气和N₂气的渗透速率增加及H₂/N₂分离系数的减小.     

含有十二元环交叉孔道的新颖亚磷酸铟[In4(HPO3)7(H2O)3](NH3CH2CH2NH3)·(H2O)的水热合成与表征

在含有HF的体系中, 用乙二胺作模板剂, 通过水热方法合成了一个新的三维亚磷酸铟[In4(HPO3)7(H2O)3](NH3CH2CH2NH3)·(H2O), 并对其进行了红外光谱、热重、ICP和CHN元素分析等表征. 单晶X射线衍射分析结果表明, 该化合物属于三方晶系, P3空间群, 晶胞参数a=1.37883(7) nm, c=0.93450(9) nm, V=1.53862(2) nm3, Z=2, Dc=2.489 Mg/m3, 最终一致性因子R1[I >2σ(I)]=0.0526, wR2[I>2σ(I)]=0.1328, GOF=1.082. 其结构中的InO6八面体、InO5(H2O)八面体和HPO3假四面体通过O原子共顶点连接, 分别沿a, b轴方向形成含有十二元环的交叉孔道, 客体水分子和双质子化的乙二胺分子存在于孔道中.     

二维层状水合酸式硫酸铈H3O[Ce(SO4)2·(H2O)3]·H2O的水热合成与结构表征

镧系金属硫酸盐由于在稀土分离等方面具有重要的应用而受到广泛关注。但是，因其适于结构测定的单晶相对难以得到，迄今，关于稀土硫酸盐的结构报道仍然较少，且主要局限于水合硫酸盐和三元硫酸盐．近几年中，基于硫酸根与磷酸根在结构上的相似性，借鉴在水热／溶剂热体系中采用有机胺作模板剂大量合成具有空旷骨架结构的微孔磷酸盐的成功经验，以有机胺为模板剂合成具有空旷骨架结构的镧系金属硫酸盐的工作也已见诸报道．在这些化合物中，由于硫酸根配位方式的多样性和稀土元素配位数和配位构型的可调变性，展现出了一些有趣的结构特征．     

金属有机框架膜的制备及应用

金属有机框架化合物是一类新颖的纳米孔结晶材料,其由金属离子或簇以强的配位键形式连接多种多样的有机配体构成．金属有机框架化合物的均一孔径、高比表面积和吸附亲和力等独特的结构特点使其在组装成具有优异性能的膜方面具有很强的吸引力．金属有机框架膜在基础理论和实际应用方面显示了巨大的潜力．本文主要介绍近年来关于金属有机框架膜的制备及其在分离、化学传感、催化和电化学中的应用等研究,同时指出了目前需要克服的问题．     

设计合成nia拓扑的金属有机骨架化合物与CO2吸附

Nia拓扑结构是由两种分别是八面体和三棱柱构型的六连接节点连接形成的三维结构.为了得到具有nia拓扑的金属有机骨架,可以通过连接具有八面体构型的配体和具有三棱柱构型的金属簇实现.常见的三棱柱构型的金属簇为M3O(M=金属,M三价)或者M3OH(M二价).本文通过设计合成的枝状的具有八面体构型的有机配体1,3,5-tris(3,5-di-(4-carboxy-phenyl-1-yl)phenyl-1-yl)benzene(TDCPB),在溶剂热条件下,利用硝酸镍合成了一种新型的具有nia拓扑结构的金属有机骨架化合物JUC-105.通过X射线单晶衍射表征,该金属有机骨架化合物是由六棱柱的Ni3OH金属簇与八面体的TDCPB共同构筑的三维骨架结构,具有较大的孔道(1.1 nm).通过粉末衍射以及热重分析,研究了这种金属有机骨架的结构稳定性.气体吸附数据表明,这种骨架没有氮气吸附能力,但是表现了一定的CO2吸附能力.     

以芘-炔为基块的共价有机骨架材料的设计合成与表征

以四边形基块1,3,6,8-四炔芘和二结点连接体9,10-二溴蒽通过Sonogashira-Hagihara偶联反应构建了一种多孔芳香有机骨架材料PAF-27. 差热重分析结果表明该材料具有一定的热稳定性,在空气中可以稳定到320 ℃,另外,它在一些常见的有机溶剂中能稳定存在,证明了该材料具有一定的化学稳定性. N₂吸附结果表明,该材料的比表面积为560 m²/g,平均孔径约为0.63 nm. 由于该材料骨架结构中含有丰富的苯环和炔这样的基团,加上材料本身较大的比表面积和较窄的孔径分布,将在气体的选择分离方面有潜在的应用前景.     

环糊精类多孔材料对气体CO2的捕获研究

本报导中, 以γ-环糊精作为建筑基块, 采用最常见的醇羟基脱水反应, 合成了一种环糊精类多孔材料 CD-PAF-1, 通过FTIR, TGA, PXRD, SEM及气体吸附对该化合物的结构及性质进行表征, CD-PAF-1具有优良的热稳定性。另外, 由于成功地在该材料骨架中引入了大量对CO₂具有选择性吸附的羟基基团, 基于这一特点, 该材料可广泛的应用于气体CO₂的捕获与分离应用。