基于氮杂环二酸的金属有机骨架化合物的合成开题报告

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1. 研究目的与意义

金属有机骨架化合物（MOFs）是由金属中心和有机连接体以配位键相连接，通过自组装而形成的具有无限延展网络结构的晶体材料。作为一种新型多孔材料，因其具有丰富的结构多样性、孔道尺寸可控性、超高的比表面积等优点以及在气体吸附和分离、催化、药物传输、分子磁性、光学性质等方面的广阔应用前景，在科学界引起了广泛的关注。通过设计或选择一定的配体与金属离子组装可以得到大量新颖结构的金属有机多孔骨架化合物。也可以通过修饰有机配体，对这些聚合物的孔道的尺寸进行调控。对金属有机骨架化合物的研究，不仅具有重要的理论意义还有潜在的应用价值。

2. 国内外研究现状分析

1999年，Yaghi研究小组合成了具有里程碑意义的MOF-5。MOF-5的孔道直径长度12.94，Langmuir比表面积达到了前所未有的2900m2/g，这是直到现在仍有很多课题组在研究的经典的MOFs材料。2005年，另一个具有代表性的MOFs材料，具有很好的化学稳定性的金属Cr(III)与对苯二甲酸形成的配合物MIL-101被报道。2012年MohamedEddaoudi课题组将羧酸类配体和四氮唑配体整合到一起，合成了一系列既含有羧酸又有四氮唑的有机配体，由此进一步合成了rht-MOFs系列。目前,已经有大量的金属有机骨架材料被合成,但定向的合成与设计具有特定结构和功能的金属有机骨架化合物还仍然面临着巨大的挑战。

3. 研究的基本内容与计划

1.2016年1月-2月:查阅和收集所合含氮杂环的金属有机骨架化合物的相关文献。

2.2016年3月-5月:依据文献资料合成所需的含氮杂环的金属有机骨架化合物。

3.2016年6月：测定第二步合成的含氮杂环二酸的金属有机骨架化合物的各种物理化学性能并用数据表征。

4. 研究创新点

一方面通过总结和分析国内外已成功报道的金属有机骨架化合物，另一方面在大量经验和成果的借鉴下，依据晶体工程原理，设计合成一系列含氮杂环二酸配体的金属有机骨架化合物，在吸附和分离气体方面具有优异的性能。