研究目的
基于3,5-二(2',5'-二羧基苯基)苯甲酸与镉离子的三种金属有机框架材料的合成、结构表征、气体吸附及荧光传感性能研究。
研究成果
合成的金属有机框架(MOFs)因配体配位方式不同而呈现多样结构,其中复合物1和2对水中Fe3?、CrO?2?和Cr?O?2?离子表现出高灵敏度检测能力,且复合物1展现出更优的储氢性能,表明其在环境监测与能源存储领域具有潜在应用价值。
研究不足
该研究仅限于在受控条件下合成的特定金属有机框架材料(MOFs),未涉及规?;笆导视τ玫奈冉⌒浴F淦逦侥芰τ氩糠指咝阅懿牧舷啾却τ谥械人?,且传感功能仅针对水溶液中的特定离子,在复杂基质中可能受到干扰影响。
1:实验设计与方法选择:
采用水热合成法构建金属有机框架(MOFs),通过调节溶剂、pH值和辅助配体获得不同结构。表征方法包括红外光谱(IR)、粉末X射线衍射(PXRD)、热重分析(TGA)、单晶X射线衍射、发光测量及气体吸附实验。
2:样品选择与数据来源:
样品由市售试剂合成,包括H5L配体、Cd(NO3)2·4H2O和bib配体。数据采集自合成晶体及其水溶液悬浮液,用于传感研究。
3:实验设备与材料清单:
设备包括Vario MACRO元素分析仪、FTIR-8400s红外光谱仪、Rigaku D/Max-2500 PC X射线衍射仪、METTLER TGA热分析仪、F-4600荧光分光光度计、ASAP-2020气体吸附分析仪及Bruker Apex II CCD单晶衍射仪。材料包含乙醇、水、NaOH及硝酸盐/盐形式的多种离子。
4:实验流程与操作步骤:
合成过程涉及将试剂溶于混合溶剂、调节pH值、密封管加热及冷却结晶。表征步骤包括红外、PXRD、TGA、离子添加的发光滴定及不同温度下的气体吸附等温线测量。
5:数据分析方法:
结构数据使用OLEX-2解析并用SHELXL-2015精修;拓扑分析采用TOPOS4.0软件。发光数据通过Stern-Volmer方程计算猝灭常数与检测限。气体吸附数据用于计算比表面积与吸附量。
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Rigaku D/Max-2500 PC diffractometer
D/Max-2500 PC
Rigaku
Powder X-ray diffraction analysis with Mo-Kα radiation
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Bruker Apex II CCD diffractometer
Apex II CCD
Bruker
Single crystal X-ray diffraction with Mo Kα radiation
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Vario MACRO analyzer
Elemental analysis for C, N, and H
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FTIR-8400s spectrometer
FTIR-8400s
IR spectra detection in wavenumber range 4000-400 cm-1
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METTLER TGA analyzer
METTLER
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F-4600
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ASAP-2020
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