机配体利用分子间组装和晶体工程的方法得到的具有单一尺
寸和形状的空腔的配位聚合物。配位聚合物设计的一个最有 前景的应用之一是多孔材料。多孔配位聚合物与传统的多孔 材料(如沸石分子筛)相比具有结构可塑、孔隙率高、孔大小 分布均匀等特点，虽然它们的热稳定性不如传统的多孔材料。
一 金属配位聚合物简介（MOFs）
三 制备和表征方法
水热合成通常是在不锈钢反应釜(内衬聚四氟乙烯)内进行的。
三 制备和表征方法
二 MOFs的表征方法 1 X射线粉末衍射法(XRPD) 应用这种分析方法可对元素、化合物和混合物进行验证和定。 该方法具有非破坏性、制样简单、测量精度高等优点。对样 品的XRD谱图中的主衍射峰的位置、峰强度、峰宽度、次级 衍射峰的位置等信息进行分析，可以获得样品的结构特征。
一 金属配位聚合物简介（MOFs）
三 MOFs的空间结构 金属配位聚合物的空间结构，大致可以分为以下三种：一维链 状结构，二维层状结构以及三维框架的立体结构。常见的几种金属 配位聚合物的结构如下图所示
一 金属配位聚合物简介（MOFs）
四 MOFs的功能
1 多孔性
多孔配位聚合物通常是指由过渡金属离子或金属簇与有
三 制备和表征方法
3 热重分析（TG-DTG） 热重分析（TG）是在程序控制温度下，测量物质的质量与 温度之间关系的一种分析技术。所得TG 曲线反映样品的重量 与温度的关系。DTG 模式曲线是由TG 曲线对温度或时间的一 阶导数而得到的。DTG 热重曲线的获得，在分析时有重要作用， 它不仅能精确反映出样品的起始反应温度，达到最大反应速率 的温度(峰值)以及反应终止的温度，而TG 曲线很难做到；而 且DTG 曲线峰面积与样品对应的质(重)量变化成正比，可精确 的进行定量分析；又能够消除TG 曲线存在整个变化过程各阶 段变化互相衔接而不易分开的毛病，以DTG 峰的最大值为界把 热失重阶段分成两部分，区分各个反应阶段，这是DTG 的最大 可取之处。
三 制备和表征方法
2 红外光谱(IR)分析 红外光谱分析主要用骨架中原子基团的特征振动谱带来鉴 定骨干原子的类型以及基团变化等结构信息。利用红外光谱 识别表面分子，通常是靠基团频率或与已知参考物的红外谱 图相对比，来探索骨架中是否存在其它杂质，是否有大量的 客体分子与骨架原子存在着相互作用。红外光谱测试条件： 样品与溴化钾研磨充分压制成直径13 mm厚约0.5 mm的片，光 谱范围4000～400cm-1，DTGS检测器，扫描次数16次，分辨率 4 cm-1，OPD速度为0.2 cm/s。
一 金属配位聚合物简介（MOFs）
5 分子识别 分子识别是指分子之间（主体与客体或称之为受体与底物） 以非共价键力如范德华力、疏水作用和氢键等的选择性结合并产 生某种特定功能的过程。它包括两方面的内容：一是分子间有几 何尺寸、形状上的相互识别；二是分子对非共价相互作用的识别。
二（MOFs）的研究意义
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四 文献
二 灌入咪唑的质子导电性研究 1 实验部分 分别取330℃热处理三天后的MIL-53(Al)粉末，和聚合物 1,4-萘二甲酸-铜粉末各0.3g 在真空度为0.09Mpa 的环境里加 热至120℃保温13h 进行活化，从而去除孔道里的其他分子。 称取咪唑0.314g，将活化好的粉末放于咪唑上面，然后在真空 度为0.09Mpa 的环境下加热至120℃保温13h，冷却至室温，从 而灌入咪唑。压片，涂常温银浆测量其质子电导率。 2 咪唑@MIL-53(Al)的质子电导率测量
三 制备和表征方法
一 MOFs的制备方法 1 常规溶液法：常规溶液法主要是利用反应物原料分子间的 自组装原理，将反应物按照一定比例溶解在溶液中，静止放 置得到超分子晶体。 2 扩散法：扩散法是指将选择好的金属盐、配体溶解在适当 的溶剂或介质中，静置使其通过扩散而接触，自组装产生晶 体的方法，包括气相扩散，液层扩散和凝胶扩散 3 水热或溶剂热合成法：水热合成法通常是在密闭的容器中 进行，以水为介质，在一定的温度和水的自生压力下发生的 非均相反应
一 金属配位聚合物简介（MOFs）
配体与之再结合成配位聚合物时，有机配体的空间排布和电 子组态对于成键轨道d 轨道甚为敏感，从而极大地丰富了络 合部位的电子过程。当共扼平面配合物的聚集状态为层状结
构，而层状结构中又存在轨道间较大的重叠，就有可能表现
出分子导体的特性。
一 金属配位聚合物简介（MOFs）
四文献
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四文献
通过阻抗谱可获得样品的电阻R。样品的电导率根据下 述公式计算得出：
σ 是电导率（Scm-1），L是测量样品的厚度（cm），A是电极区域面积（ cm2）， Text -1 σ 是电导率（Scm ），L是测量样品的厚度（ σ 是电导率（Scm-1 cm），A是电极区 Concept Text2），R是电阻（ Text 域面积（cm Ω）
金属配位聚合物以其复杂多变的空间结构和电子结构以 及由此产生的光、电、磁等物理化学性质、功能及多方面的 应用前景，引起了各国科学家的极大重视。多孔金属配位聚 合物具有结构可塑、孔隙率高、孔大小分布均匀等特点，因 此在催化、气体分离、气体储存、药物输送、分子识别、传 感器、作为模板制备纳米金属或金属氧化物颗粒等方面得到 了广泛的研究。对金属配位聚合物的研究主要集中在其多孔 性的设计和应用，而对金属配位聚合物的导电性研究相对较 少。
四 文献
2 所合成的样品的X 射线粉末衍射表征 为了确定样品的结构是否是MIL-53(Al)，对样品进行了X射线 粉末衍射表征，并与MIL-53(Al)的XRD标准图谱相对照
四 文献
在衍射位置与相对强度方面都与文献数据吻合。这证明实验(4) 合成的样品是纯的MIL-53(Al)样品。
四 文献
MIL-53(Al)在330℃下加热处理三天，排出孔道里多余的对苯 Text 二甲酸分子，疏通了其纳米孔道如图所示
四
Jing Tang,†,‡ JACS 2014
文献
MIL-53(Al)合成及表征
一 实验 反应物摩尔比（铝：对苯二甲酸）是1.4，将 Al(NO3)3·9H2O (1.7298g，4.56mmol)，对苯二甲酸 (0.5417g，3.26mmol) 和10ml蒸馏水中搅拌，移入30ml 内衬聚四氟乙烯的耐压不锈钢反应容器中，加热到220℃， 保持72小时，再降至室温。将获得的晶体过滤，用蒸馏水洗 涤，45℃干燥得到白色粉末，标记为M(1-1)，加热330℃， 保温三天。获得的土黄色粉末，标记为M(1-2)。
含氮杂环有机配体
一 金属配位聚合物简介（MOFs）
二 MOFs背景
金属配位聚合物(Metal-Organic Frameworks，即MOFs） 是由金属离子和有机配体通过配位键、氢键、静电作用、π −π 作用等作用力，自组装形成具有高度规整无限网络结构的 配合物。金属配位聚合物具有结构可塑、孔隙率高、孔大小分 布均匀等特点，因此在催化、气体分离、气体储存、药物输送、 分子识别、传感器、作为模板制备纳米金属或金属氧化物颗粒 等方面得到了广泛的研究。
2 发光性 由于本身具有的金属离子以及很多芳香类共轭有机配体的引 入，很多金属配位聚合物都具有发光性能。 3 导电性 由金属离子与有机配位体构成的金属配位聚合物所表现出 的性能，是以金属离子d 电子为特征的电子过程。即通过5个d 轨道的组合有可能得到多样的电子组态，所形成的聚合物能给 出易动性的电子组态。由电子给体(有机配体)和电子受体(过 渡金属)所形成的配位部位，在此进行的化学反应，就决定了 其电子的静态和动态功能。配体与之再结合成配位聚合物时， 有机配体的空
氨和三氟化硼
一 金属配位聚合物简介（MOFs）
配位数:是中心离子的重要特征。直接氨和三氟化硼同中心
离子（或原子）配位的原子数目叫中心离子（或原子）的配 位数。
一 金属配位聚合物简介（MOFs）
中心离子的选择：除了过渡金属，稀土金属（特别是镧系金属） 的配位开始得到广泛的研究。稀土金属的配位数要高于过渡金属， 因此生成的骨架更复杂，也具有更好的稳定性。 配体主要集中在含氮杂环与羧酸配体。目前，金属配位聚合物的 合成主要集中在以下几种配体在：含氮杂环有机配体、含羧基有机 配体、含氮杂环与羧酸混合配体、两种羧酸混合配体。
三 制备和表征方法
MIL-53(Al)热重图
三 制备和表征方法
4 透射电子显微镜（TEM） 透射电子显微镜是利用电子的波动性来观察固体材料内部 的各种缺陷和直接观察原子结构的仪器透射电子显微镜是利用 电子的波动性来观察固体材料内部的各种缺陷和直接观察原子 结构
三 制备和表征方法
5 低温N2 吸附-脱附测量 在恒定温度下，对应一定的吸附质压力，固体表面上只能存 在一定量的气体吸附。通过测定一系列相对压力下对应的吸附量， 可得到吸附等温线。吸附等温线是对吸附现在以及固体的表面与 孔进行研究的基本数据，可从中研究表面与孔的性质，计算出表 面积与孔径分布。
四 文献
采用ZL5 型智能LCR 交流阻抗谱测量灌入咪唑的聚合物质 子电导率。交流阻抗谱是指正弦波交流阻抗法，测量的是固体 电解质和电极组成的电池的阻抗与微扰频率的关系，对于固体 电解质，用交流法测电导时，电阻数值往往随频率改变,因此 需对测量电池的阻抗随频率的变化做全面的分析。一般把不同 的频率下测得的阻抗(Zˊ)和容抗(Z〞)做复数平面图，并利用 测量电池的等效电路分析所得的图形，通常显示出相应的特征 半圆。
4 磁性质 金属离子和有机桥连配体在空间的排布规则有序为金属配位 聚合物中磁性质的产生提供了条件。大多数的磁性金属配位聚合 物是以第一过渡金属为节点构建的，如V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、 Cu等。这些金属具有不同的氧化态，这为两个自旋态之间的转变 提供了可能。基于铁的金属配位聚合物相对来说报道较少，但是 由于铁离子本身的性质，它们一般都有比较明显的磁性质。