一种3D开放骨架多孔配位聚合物材料的合成、结构及其吸附性质研究

摘要

多孔配位聚合物在气体存储等很多方面表现出潜在的应用价值，由于实际应用中对高稳定性骨架存在必然需求，合成具有坚固骨架结构的多孔配位聚合物材料成为重要的研究课题.利用引入一个甲基的对苯二甲酸衍生物（2-甲基对苯二甲酸，2-MeBDC）作为羧酸配体，以1,4-二氮杂二环[2.2. 2]辛烷（TED）为含氮配体，通过溶剂热合成法得到了一个具有三维（3D）开放骨架结构的多孔配位聚合物，即化合物1([Zn₂（2-MeBDC）₂（TED）]·x G).结构分析表明，该材料结构中包含经典的双核Zn₂的浆轮型结构单元，且存在沿a、b、c轴3个方向的孔道.热稳定性分析表明，该材料可以保持稳定至260℃，并且在移除结构中的客体分子以后孔道骨架依然能够得到保持.该材料的孔道及吸附性质研究分析表明，其氮气吸附呈Ι-型吸附曲线，BET比表面积达1350 m²·g^-1，孔分布在1 nm左右，同时对氢气、二氧化碳具有一定的吸附能力，说明该类材料在氢气存储及二氧化碳捕获方面有潜在应用价值.

关键词

配位聚合物 / 对苯二甲酸 / 多孔材料 / 吸附性质