本科毕业论文答辩PPT-晶体工程和材料科学中含唑类金属有机骨架化合物的研究进展

1、晶体工程和材料科学中含唑类金属晶体工程和材料科学中含唑类金属有机骨架化合物的研究进展有机骨架化合物的研究进展 专业专业: :化学化工学院化学化工学院 指导老师指导老师: : 答辩人答辩人: :日期：2013年6月1号研究概述研究概述u研究背景研究背景: 近年来，含唑类金属有机骨架近年来，含唑类金属有机骨架化合物一直是无机、有机和材料化学家关化合物一直是无机、有机和材料化学家关注和研究的热点，被公认是最有应用前景注和研究的热点，被公认是最有应用前景的功能材料。的功能材料。u研究内容：研究内容： 本文通过一些例子简单介绍本文通过一些例子简单介绍了含唑类金属有机骨架化合物晶体多孔性了含唑类金属有机骨

2、架化合物晶体多孔性的结构特点以及相关的合成方法，以及其的结构特点以及相关的合成方法，以及其在分子吸附、分子的分离与交换、电子、在分子吸附、分子的分离与交换、电子、磁和光学方面的广泛应用做一个概述。磁和光学方面的广泛应用做一个概述。论文框架论文框架 通过查阅相关书籍以及大量国内外文献，在对通过查阅相关书籍以及大量国内外文献，在对配合物的配位原理以及配位行为有了一定了解的基配合物的配位原理以及配位行为有了一定了解的基础上，本文主要从以下三个方面对含唑类金属有机础上，本文主要从以下三个方面对含唑类金属有机骨架化合物进行研究和概述：骨架化合物进行研究和概述：u含唑类金属有机骨架化合物的化学性质含唑类金

3、属有机骨架化合物的化学性质u含唑类金属有机骨架化合物的晶体结构含唑类金属有机骨架化合物的晶体结构u含唑类金属有机骨架化合物的应用含唑类金属有机骨架化合物的应用独特的化学性质独特的化学性质 唑类，是含有一个或多个氮原子以及一个氧原子唑类，是含有一个或多个氮原子以及一个氧原子的五元杂环化合物，论文主要研究了咪唑、吡唑、的五元杂环化合物，论文主要研究了咪唑、吡唑、1,2,4-1,2,4-三唑、三唑、1,2,3-1,2,3-三唑和四唑这五类唑类化合物及三唑和四唑这五类唑类化合物及其衍生物。此类化合物一般都具有以下特殊的化学性其衍生物。此类化合物一般都具有以下特殊的化学性质：质：u具有较高的酸度，易与金

4、属离子进行配位。具有较高的酸度，易与金属离子进行配位。u具有特别高的耐热及化学稳定性。具有特别高的耐热及化学稳定性。u趋向于形成高度不溶的、中性的化合物。趋向于形成高度不溶的、中性的化合物。特殊的晶体结构特殊的晶体结构 金属有机骨架化合物中所含唑类配体不金属有机骨架化合物中所含唑类配体不同，其相应的配位模式、晶体结构存在很大同，其相应的配位模式、晶体结构存在很大差异。下面通过几个例子简单介绍各种唑类差异。下面通过几个例子简单介绍各种唑类配体独有的配位行为和结构。配体独有的配位行为和结构。 含咪唑的一价金属配合物具备三种可能的典型结构类型：含咪唑的一价金属配合物具备三种可能的典型结构类型：锯齿链

5、形，螺旋链形和多边形。锯齿链形，螺旋链形和多边形。 由咪唑作由咪唑作为配体合为配体合成的金属成的金属骨架化合骨架化合物一般容物一般容易形成具易形成具有有大孔穴大孔穴和小孔穴和小孔穴的多孔性的多孔性结构结构。吡唑的小桥接角度适合构建低维结构，特别是一些三角形的结构。吡唑的小桥接角度适合构建低维结构，特别是一些三角形的结构。 1,2,4- 1,2,4-三唑三唑Y Y形形的配位几何构型的配位几何构型显著偏离了规则显著偏离了规则的三角形的三角形，从而从而形成形成结构结构复杂复杂且且具有较高稳定性具有较高稳定性的骨架构型的骨架构型。1,2,3-1,2,3-三唑环三唑环上的三个上的三个N-N-给给体定位在

6、五元体定位在五元环的同一侧环的同一侧，因此，因此，1,2,3-1,2,3-三唑衍生物通三唑衍生物通常用于合成常用于合成一一些些离散的多核离散的多核配合物。配合物。含四唑的二元一价金属有机骨架化合物具有四齿配位模式，此类骨含四唑的二元一价金属有机骨架化合物具有四齿配位模式，此类骨架化合物的结构可以简化为一下两种典型的拓扑结构。架化合物的结构可以简化为一下两种典型的拓扑结构。广阔的应用前景广阔的应用前景 含唑类金属有机骨架材料作为一种新型的多孔固体材含唑类金属有机骨架材料作为一种新型的多孔固体材料，具有高孔性、大的比表面积、结构类型丰富、合成过料，具有高孔性、大的比表面积、结构类型丰富、合成过程简

7、单方便、有机骨架大小可变等诸多优点，在气体的储程简单方便、有机骨架大小可变等诸多优点，在气体的储存，离子吸附与分离，选择性催化，光、电、磁学以及药存，离子吸附与分离，选择性催化，光、电、磁学以及药物输送等诸多方面拥有巨大的应用前景，一直以来都是材物输送等诸多方面拥有巨大的应用前景，一直以来都是材料科学家们研究重心。本文主要从以下四个方面概述其应料科学家们研究重心。本文主要从以下四个方面概述其应用：用：u气体的分离与储存：气体的分离与储存：此类金属骨架化合物具有独特的此类金属骨架化合物具有独特的表面性质和孔隙结构，使得其对不同气体的吸附亲和表面性质和孔隙结构，使得其对不同气体的吸附亲和力各不相同

8、，从而可以达到对某些混合气体体系进行力各不相同，从而可以达到对某些混合气体体系进行分离和纯化的目的。分离和纯化的目的。u选择性催化：选择性催化：作为催化剂，可用于许多类型的反应，作为催化剂，可用于许多类型的反应，如氧化、环氧化、脱氢、加氢、甲氧基化、酰化、低如氧化、环氧化、脱氢、加氢、甲氧基化、酰化、低聚、多聚和光催化等反应。聚、多聚和光催化等反应。u光学、电学和磁学材料：光学、电学和磁学材料：利用此类金属有机骨架良好的利用此类金属有机骨架良好的结构可调以及孔道可修饰等特性，可以开发出一些将多结构可调以及孔道可修饰等特性，可以开发出一些将多孔特征和光、电、磁等多种性能结合的新型多功能的材孔特征

9、和光、电、磁等多种性能结合的新型多功能的材料。料。u其他方面的应用：其他方面的应用：在其他许多方面，如离子的分离与交在其他许多方面，如离子的分离与交换、半导体材料以及生物制药等方面，同样具有巨大的换、半导体材料以及生物制药等方面，同样具有巨大的发展潜力和诱人的应用前景。发展潜力和诱人的应用前景。总结总结 通过一系列选定的例子，论文对含唑类金属有机骨架通过一系列选定的例子，论文对含唑类金属有机骨架化合物在化学方面的最新进展进行了研究与讨论。目前，化合物在化学方面的最新进展进行了研究与讨论。目前，基于唑类的配位骨架的晶体工程研究已经卓有成效，关于基于唑类的配位骨架的晶体工程研究已经卓有成效，关于此类材