《陽極氧化法製備多孔金屬-有機框架材料的研究及套用》是依託華東師範大學，由孫茜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：陽極氧化法製備多孔金屬-有機框架材料的研究及套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫茜
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來，基於新型多孔材料金屬-有機框架化合物（MOF）的研究受到極大關注並成為化學和材料科學研究的熱點和前沿領域之一。但囿於常規培養配位聚合物單晶的方法比較單一，生長周期長，重現性差等不足，這種比表面積大，孔道規則且可設計剪裁，在氣體吸附、選擇性分離、感測、催化等方面具有顯著優越性的多孔材料在規模化生產、套用以及商業開發方面還有距離。為此，本項目提出用電化學方法合成高性能多孔金屬有機框架化合物的思想，用犧牲陽極氧化釋放金屬離子與電解質溶液中的有機配體結合製備晶態的多孔配位聚合物，並研究其骨架結構、孔道特徵、對客體的吸附性能、和催化性能等，為大量、穩定、高效地生產多孔金屬有機框架材料奠定研究基礎。而且對於有著開闊孔道的高性能多孔材料還可以進一步研究其在電化學領域的套用。對於感測、微電子、生物、膜技術、催化領域的研究有著廣泛而深遠的意義。
結題摘要
設計並選擇一批有機橋聯配體，用常規合成方法以及陽極氧化法分別製備金屬-有機框架材料，一些經典的配位聚合物材料諸如MOF-5，HKUST-1等用電化學合成方法得以重現，其電極表面形貌以及產物的結構和性質也得到系統研究。不僅如此，我們還通過電極氧化法成功製備出一個具有手性特徵的二維配位聚合物材料，對其反應條件、機理及方案進行最佳化。在構築金屬-有機高分子固體材料的過程中，我們成功地利用設計合成的苯丙烯酸類配體，得到二十多個不同結構的配位聚合物，充分研究了它們的結構特徵和性質，取得了一些創新性的成果。（1）以陽極氧化法製備手性的二維層狀配位聚合物，對電極過程進行了分析，對產物粒徑大小，純度和表面吸附能力進行了研究；（2）利用間或對位苯丙烯酸配體的特點，成功地利用自發拆分過程獲得了兩對結構，其中間苯丙烯酸構築的結構都是手性，考察了手性的產生和傳遞，展示了一種通過自發拆分獲得手性配位高分子和策略。（3）通過合成方法微調得到一系列間苯丙烯酸與MnII、CoII的配位聚合物，研究了它們的結構特點和分子磁性。（4）通過引入中性聯吡啶類配體，與間苯丙烯酸構築具有穿插特色的二維層，考察了穿插方式與性質。（5）選擇不同的三元剛性配體構築多孔三位聚合物，得到三個具有多孔性質的配位聚合物，並考察了它們的結構以及性質。
