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以六次甲基四胺及其衍生物为构筑块的多齿阳离子配体配合物的构筑和性能研究

乔秀英

以六次甲基四胺及其衍生物为构筑块的多齿阳离子配体配合物的构筑和性能研究

乔秀英1
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作者信息

  • 1. 郑州大学
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摘要

通过卤化铜(Ⅰ)和六次甲基四胺(L0)配体自组装合成了两个2-3D金属有机骨架(MOFs)。{[L0][Cu4I5][H2O]5[NH4]}n(1)和{[L0][Cu3Br3][H2O]}n(2)。化合物1是由Cu4I5簇和六次甲基四胺组成的二维金属有机骨架。其中L0和Cu簇形成点符号为(44·62)(44·62)的二维(4,4)连接网格结构。化合物2是通过非手性前体自发结晶而生成的手性三维金属有机骨架材料。通过红外,元素分析,CD光谱和X射线粉末衍射等一系列分析对这两种化合物进行了表征。它们在酸和碱条件下均表现出良好的稳定性。另外,荧光强度在酸碱条件下有规律地变化。化合物1和2还显示出对有机染料亚甲基蓝(MB)的选择性吸附和显著的降解作用。此外,荧光研究表明,化合物2可用作检测Cr3+的传感器。 以苄基取代的六次甲基四胺为多齿阳离子配体合成了一系列配合物,并且对化合物性能进行研究。六次甲基四胺分别与苄基溴(L1),邻二溴苄(L2),间二溴苄(L3)和1,4-二溴丁烷(L4)合成四种不同的阳离子。通过四种不同的阳离子合成10种化合物。其中{[L1][Cu2(SCN)3]}n(3),{[L1][Cu2I3]}n(4)(L1=N-苄基六次甲基四胺溴化物)。由于其独特的结构,所制备的有机-无机杂化材料在可见光照射下对四环素(TC)的降解显示出高效率和优异的循环稳定性。此外,还研究了光催化的影响因素,例如催化剂用量,温度和pH等。研究了可能的机理,超氧自由基(·O2-)和空穴(h+)是TC降解过程中的主要活性物质。这项工作可能会为制备具有光催化性能的新型有机-无机杂化材料提供启示。{[L1]2[CdI4]}(5),{[L1]2[Pb2I6]}n(6),{[L1]2[β-Mo8O26][H3O]2[H2O]3}(7),{[L2][CdI4][CH3CN]}(8),{[L2][PbI4]}n(9),{[L3][CdI4][CH3CN][H2O]}(10),{[L31][AlMo6(OH)7O17][H2O]4}(11),{[L4][Cu2S4C4N4]}n(12)。除此之外,还以均三溴苄和三甲胺为反应物合成了三阳离子配体L5。通过配体L5与CuI、AgI、CdI2和HgI2合成四种超分子化合物。{[L5][Cu3I4][C2N2]}n(13),{[L5][AgI3.5][I]0.5[CH3OH][H2O]}n(14),{[L5][CdI4][CH3CN][I]}(15)和{[L5][HgI4][CH3CN][I]}(16)。对它们进行了系统的表征化合物15和化合物16都是单核结构,化合物14的阴离子具有双核结构,而化合物13阴离子具有一维结构。研究了化合物5-16对染料亚甲基蓝(MB)吸附实验。研究发现化合物7在非常低的浓度下也可以捕获亚甲基蓝染料。系统地研究了吸附剂的量,温度,酸碱度对吸附有机染料MB的影响。化合物7的吸附行为与拟二级动力学模型非常吻合。亚甲基蓝(MB)(951mg·g-1)的最大吸附容量高于一些报道的吸附剂。更重要的是,化合物7在3次循环实验后仍具有较高的吸附作用。这些结果表明,该化合物7处理废水具有潜在的应用前景。

关键词

染料废水/多齿阳离子配体配合物/制备工艺/六次甲基四胺/光催化性能/吸附性能

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授予学位

硕士

学科专业

无机化学

导师

牛云垠

学位年度

2020

学位授予单位

郑州大学

语种

中文

中图分类号

X7
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