金属有机骨架材料的结构设计与制备
第二章 合成、表征与分析
2.1合成部分
2.1.1原料与试剂
表2.1 原料表
Table 2.1 The list of raw materials
药品 咪唑 MDI 乙酸锌 乙酸镍?四水 硝酸铬?九水 六水合硝酸钴
化学式 C3H4N2 C14H8N2O2 (CH3COO)2Zn?2H2O C4H6NiO4?4H2O Cr(NO3)3?9H2O Co(NO3)2?6H2O
规格 分析纯（AR） 分析纯（AR) 分析纯（AR） 分析纯（AR） 分析纯（AR） 分析纯（AR） 分析纯（AR）
厂家
天津市光复精细化工研究所 国药集团化学试剂有限公司 成都市科龙化工试剂厂 国药集团化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 上海苏懿化学试剂有限公司
N,N-二甲基甲酰胺C3H7NO （DMF） 乙醇 甲醇 乙酸 硝酸 4,4，-联吡啶
C2H6O CH3OH CH3COOH HNO3 C10H8N2
分析纯（AR） 分析纯（AR） 分析纯（AR） 分析纯（AR） 分析纯（AR）
国药集团化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 上海化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司
2.1.2仪器与设备
表2.2 仪器与设备表
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安徽建筑大学本科生毕业论文
Table 2.2 The list of instruments and facilities
主要仪器
电子天平 真空干燥箱 普通型电热套 恒温磁力搅拌器
型 号 厂 家
BS210S 北京赛多利斯仪器系统有限公司 DZF-200
上海浦东荣丰科学仪器有限公司
HDM-1000 江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司 78HW-1
江苏金坛市金城国胜实验仪器厂 巩义市予华仪器有限责任公司
集热式恒温加热磁力搅拌器 DF-101S 电热恒温鼓风干燥箱 数显恒温水浴锅 傅立叶变换红外光谱仪 X—射线衍射仪 样品前处理器 孔比表面积分析仪
DGG-9140D 上海森信实验仪器有限公司 HH—2 WQF-300 Y-2000 MD-200 SSA-420
国华电器有限公司 北京第二光学仪器厂 北京第二光学仪器厂
北京彼奥德电子技术有限公司 北京彼奥德电子技术有限公司
表2-3其他 Table 2-3 Others
仪器及工具 数量
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金属有机骨架材料的结构设计与制备
100ml量筒 恒温夹套
20ml聚四氟乙烯内衬的反应釜 60ml聚四氟乙烯内衬的反应釜 玻璃棒 250ml四颈瓶 250ml单颈瓶 锥形瓶 铁架台 回流冷凝管 大、小烧杯 磁石 温度计 搅拌棒 胶头滴管
2 5 3 3 若干 1 1 2 若干 1 若干 2 1 1 若干
2.1.3制备过程 （1）实验方法
本实验采用溶剂热法合成MOFs：把金属离子和配体溶于溶剂中，待完全溶解后把它们转移的聚四氟乙烯内衬的反应釜中，然后放入电热恒温鼓风干燥箱，让其在设定的温度下反应一段时间。该方法具有设备简单、晶体生长完美等优点，其不足在于通常只能看到结果，难以了解反应过程。[17]
NOH+
NHCr(NO3)3.9H2O100℃B1、B2、B3
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安徽建筑大学本科生毕业论文
NOH+
NHCo(NO3)2.6H2O100℃B4
OHN+
NHNNB5100℃
NOOCHN+
NHONiOB6、B7、B875℃、100℃、140℃
NOONCH+NHOZnOB975℃
图2.1 合成反应原理式
Fig.2.1 Synthesis reaction principle formula
（2）化合物的合成过程
? 称取0.4229g硝酸铬和0.2119g咪唑（摩尔比为1:3）溶于12ml乙醇中，用稀释过的硝酸调pH至6，待其完全溶解后，转入20ml聚四氟乙烯内衬的反应釜,然后放入100℃的恒温烘箱中，让其反应24h后把反应釜从烘箱中取出置于常温中，让其冷却至室温，打开反应釜，看到的是淡绿色溶液状物质，把其倒入烧杯中发现釜壁和釜底有少量固体小颗粒。静置一段时间后过滤（过滤过程中反复用DMF洗），然后把其烘干，得到淡绿色粉末状物质放入样品袋中，记为B1。
? 称取0.4056g硝酸铬和0.0769g咪唑（摩尔比为1:1）溶于12ml乙醇中，用稀释过的硝酸调pH至6，待其完全溶解后，转入20ml聚四氟乙烯内衬的反应釜,然后放入100℃的恒温烘箱中，让其反应24h后把反应釜从烘箱中取出置于常温中，让其冷却至室温，打开反应釜，看到的是墨绿色溶液状物质，把其倒入烧杯中发现釜壁和釜底有一定量固体小颗粒。静置一段时间后过滤（过滤过程中反复用DMF洗），然后把其烘干，得到墨绿色粉末状物质放入样品袋中，记为B2。
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金属有机骨架材料的结构设计与制备
? 称取2.4012g硝酸铬和0.1362g咪唑（摩尔比为3:1）溶于40ml乙醇中，用稀释过的硝酸调pH至6，待其完全溶解后，转入60ml聚四氟乙烯内衬的反应釜,然后放入100℃的恒温烘箱中，让其反应24h后把反应釜从烘箱中取出置于常温中，让其冷却至室温，打开反应釜，看到的是黑色固体物质，静置一段时间后过滤（过滤过程中反复用DMF洗），然后把其烘干，得到黑色颗粒状物质放入样品袋中，记为B3。
④ 称取0.2992g硝酸钴和0.2074g咪唑（摩尔比为1:3）溶于10ml乙醇中，用稀释
过的硝酸调pH至6，待其完全溶解后，转入20ml聚四氟乙烯内衬的反应釜,然后放入100℃的恒温烘箱中，让其反应24h后把反应釜从烘箱中取出置于常温中，让其冷却至室温，打开反应釜，看到的是红色溶液状物质，把其倒入烧杯中发现釜壁和釜底有一定量固体小颗粒。静置一段时间后过滤（过滤过程中反复用DMF洗），然后把其烘干，得到红色粉末状物质放入样品袋中，记为B4。
⑤ 称取0.4002g硝酸铬和0.1562g 4,4-联吡啶（摩尔比为1:1）溶于8ml乙醇与4ml
，
去离子水中，待其完全溶解后，转入20ml聚四氟乙烯内衬的反应釜,然后放入100℃的恒温烘箱中，让其反应24h后把反应釜从烘箱中取出置于常温中，让其冷却至室温，打开反应釜，看到的是灰色溶液状物质，把其倒入烧杯中发现釜壁和釜底有一定量固体小颗粒。静置一段时间后过滤（过滤过程中反复用DMF洗），然后把其烘干，得到墨绿色粉末状物质放入样品袋中，记为B5。
⑥ 称取0.9964g乙酸镍和0.5599g咪唑（摩尔比为1:1）溶于40ml N,N-二甲基甲
酰胺(DMF)中，用冰乙酸调pH至6，待其完全溶解后，转入60ml聚四氟乙烯内衬的反应釜,然后放入75℃的恒温烘箱中，让其反应48h后把反应釜从烘箱中取出置于常温中，让其冷却至室温，打开反应釜，看到的是淡蓝色溶液状物质，把其倒入烧杯中发现釜壁和釜底有大量固体小颗粒。静置一段时间后过滤（过滤过程中反复用DMF洗），然后把其烘干，得到蓝色粉末状物质放入样品袋中，记为B6。
⑦ 称取0.2533g乙酸镍和0.1321g咪唑（摩尔比为1:1）溶于15ml N,N-二甲基甲
酰胺(DMF)中，用冰乙酸调pH至6，待其完全溶解后，转入20ml聚四氟乙烯内衬的反应釜,然后放入100℃的恒温烘箱中，让其反应24h后把反应釜从烘箱中取出置于常温中，让其冷却至室温，打开反应釜，看到的是黄绿色溶液状物质，把其倒入烧杯中发现釜壁和釜底有一定量固体小颗粒。静置一段时间后过滤（过滤过程中反复用DMF洗），然后把其烘干，得到黄绿色粉末状物质放入样品袋中，记为B7。
⑧ 称取0.2488g乙酸镍和0.1362g咪唑（摩尔比为1:1）溶于15ml N,N-二甲基甲
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