安徽建筑大学本科生毕业论文
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140℃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，看到的是颜色较淡的黄绿色溶液状物质，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，得到颜色较淡些的黄绿色粉末状物质放入样品袋中，记为B8。
⑨ 称取1.0075g乙酸锌和0.2043g咪唑（摩尔比为5:3）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，看到的是无色液体，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，得到白色颗粒状物质放入样品袋中，记为B9。
⑩ 对B6进行改性，由于DMF中可能有水，使得B6中有羟基的存在，所以用MDI进行改性。称取0.1050g的B6和0.1057g的MDI放入250ml的四颈瓶，并通N2保护让其在室温中反应一段时间。观察到化合物的颜色变深了些，把其用漏斗过滤，烘干，得到深蓝色的小颗粒状物质，装入样品袋中，记为B10。
（3）实验样品
根据实验条件将各样品列于表2.4
表2.4 实验样品各物性参数表
Table 2.4 Physical parameters of each experimental sample table
样品金属盐 配体 号 B1
硝酸铬 咪唑
溶剂 金属盐与配体反应温生成物
的摩尔比
乙醇 1：3
度（℃） 100
备注
淡绿色粉 末状
B2 硝酸铬 咪唑 乙醇 1：1 100 墨绿色粉用稀释末状
过的硝
B3 硝酸铬 咪唑 乙醇 3：1 100 黑色颗粒酸调pH状
到6
B4 硝酸钴咪唑
乙醇 3：1 100 红色粉末
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金属有机骨架材料的结构设计与制备
B5 硝酸铬 4,4-联乙醇 1：1
吡啶
100 灰白色粉 末
B6 乙酸镍 咪唑 DMF 1：1 75 淡蓝色粉 末
B7 乙酸镍 咪唑 DMF 1：1 100 黄绿色粉用稀释末
过的冰
B8 乙酸镍 咪唑 DMF 1：1 140 较浅的黄乙酸调绿色粉末 pH到6
B9 乙酸锌 咪唑 DMF 5：3 75 白色颗粒状物质
2.2表征
2.2.1红外光谱分析
红外吸收光谱又称为分子振动转动光谱。用红外光谱法可以根据光谱中吸收峰
的位置和性状来推断未知物的结构，依照特征峰的强度来测定混合物中各组分的含量。因其具有快速、高灵敏度，试样用量少、能分析各种状态的试样等特点而被广泛地应用[18]。
实验中采用溴化钾压片法制备试样。实验步骤主要包括两步，一是本底的制备和扫描，而是样品的制备和扫描。实验中，首先取一定量KBr晶体放入研钵中进行反复研磨，再取一剪出圆孔的滤纸，使粉末均匀地洒在圆孔中，不留边痕。放在压力下加压，制备出的压片放在仪器光束中，测本底的红外。再取一定量的研磨好的KBr粉末，并加入量约为总量5%的待测试样粉末，再按照上述同样的方式制样并测样品的红外。
2.2.2X射线衍射（XRD）实验
通过对材料进行X射线衍射，分析得到的衍射图谱，获得关于材料的成分、材料内部原子或分子的结构或形态等信息的研究手段。其在材料分析的研究中占有着很重
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要的地位[19][20]。
本次使用日本国理学电机公司（Rigaku）的样品水平型大功率X射线粉末衍射仪，型号为TTR-Ⅲ。主要技术指标：（1）最大管压60KV；（2）最大管流300mA；（3）功率18KW；（4）测角仪精度1/10000°。
由于本实验测试的是MOFs，所以角度设为3-30° 2.2.3氮吸附实验
氮气吸附/脱附等温线采用北京彼奥德电子技术有限公司的MD-200型样品前处理器对样品首先在1000C下真空干燥2h的前处理，然后用SSA-4200孔隙比表面分析仪在77K条件下测定。比表面根据Brunauer-Emmett-TeIIer(BET)方法计算得到，孔径分布采用Barrett-Joyner-Halanda(BJH)方法计算，孔容根据在相对压力0.98处的吸附计算得到，微孔利用V-t plot的方法进行分析，t值根据deBoer公式计算得到，微孔孔容根据公式Vm = I×0.001547(cm3)计算得到[21]。比表面积测试原理：采用容量法是将待测粉体样品装在一定体积的一段封闭的试管状样品管内，向样品管内注入一定压力的吸附质气体，根据吸附前后的压力或重量变化来确定被测样品对吸附质分子。
2.3分析部分
2.3.1红外吸收光谱分析
用KBr压片，在4000~400cm-1范围内，对所制备样品进行了IR测定，谱图如图
2.2至图2.3所示，并与原料咪唑的红外光谱图（图2.2）进行了比较:
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金属有机骨架材料的结构设计与制备
BT31443057295716121411400030002000-16651000wava number/cm
图2.2 咪唑的红外谱图
Fig 2.2 The infrared spectrum of Imidazole
从咪唑的红外图谱（图2-1）可知，在2957-2564cm-1范围内有较宽的吸收峰，为N-H伸缩振动所表现出来。咪唑环上的N-H还在1871cm处有弱吸收。在1612--1411cm-1范围内出现的吸收峰为咪唑环上的双键的伸缩振动峰。[22]
-1
B0 B9A31212510TB182435003000250020001500-11000500wava numbei/cm
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B1 B2 B3CTDE1664350030002500200013871500-11000500wava number/cm
图2.3 样品的红外谱图（注：A.咪唑；B.样品B9；C.样品B1；D.样品B2；E.样品B3） Fig 2.3 The infrared spectrum of products（注：A.Imidazole;B.Product B9;C.Product B1;D.Product
B2;E.Product B3）
样品B9与咪唑红外谱图相比较，发现在 3350-2500 cm范围内咪唑环上的 ν
N-H
-1
宽吸收峰消失，同时 1820 cm-1处的弱吸收峰也没有出现，这说明反应后 N-H 键消
失，咪唑吸收峰消失，咪唑分子已全部被去质子化，初步说明已合成所需物质。 样品B1、B2、B3是硝酸铬与咪唑在不同的摩尔比下合成的物质，它们与咪唑红外谱图相比较，发现在 3350-2500 cm-1范围内咪唑环上的 ν
N-H
宽吸收峰消失，同时
1820 cm-1处的弱吸收峰也没有出现，这说明反应后 N-H 键消失，咪唑吸收峰消失，咪唑分子已全部被去质子化，1668cm-1处是C=C键，1387cm-1处是-CH3键，初步说明已合成所需物质。
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