科技成果

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成果名称: 多功能金属-芳香酸框架材料的化学合成与性能研究

成果登记号: 9612016J0011

第一完成单位: 延安大学

联 系 人: 王海洋

成果类型: 基础理论

技术领域: 环境保护与资源综合利用

应用行业: 科学研究和技术服务业

成果简介:

   本项目属于无机化学、材料化学、催化化学、化学工程以及环境化学等多学科交叉的应用基础研究课题。近年来,随着超分子化学及与之相关的配位化学等领域的迅速发展,以金属离子和有机配体为分子建筑块构筑的金属有机框架(MOFs)材料的基础与应用基础研究,已经成为研发21世纪新型功能材料的重要突破口。由于金属离子和有机配体的引入,金属有机框架材料兼具有机及无机功能基团各自的性质和功能,容易通过结构调控来实现性能调控和优化,而且其物理化学稳定性能等明显优于有机材料。本项目的主要创新成果如下:   (1)系统研究了系列含氮辅助配体和金属离子对MOFs材料结构和性能的调控作用,结果表明其调控机理可分为两类:(i)含氮辅助配体通过自身的结构特点调控MOFs材料的结构;(ii)含氮辅助配体通过调变羧基的配位方式微控MOFs材料的结构。   (2)系统研究系列羧酸间隔基对目标MOFs材料结构和发光性能的调控规律,为进一步设计合成光功能MOFs材料提供实验依据。   (3)利用实验和理论计算化学相结合的方法分析目标MOFs材料的能级分布情况,解释其发光机理、发光性能与结构之间的构效关系,为进一步设计合成荧光MOFs材料提供理论依据。   (4)探索研究目标MOFs材料作为荧光传感器材料在检测小分子物质和重金属离子中的应用。   (5)发现了系列原位有机配体合成反应,这为设计合成新型有机化合物提供了新的思路和切实可行的方法。   (6)系统研究了影响MOFs材料合成的各种因素,总结出了一定的合成MOFs材料的规律。   本项目以合成开发新型光功能MOFs材料为目标,对其构筑机理,合成方法、结构、性能及应用进行系统研究,并通过理论计算对其发光机理进行了分析。期间共发表论文23篇,SCI收录18篇,为此类材料的研究开发提供了新思路和新方法。