Соединения включения на основе мезопористого терефталата хрома (III)MIL-101

• Автор: Коваленко, Константин Александрович
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Содержание

Список используемых обозначений

Введение.

Глава 1. Мезонористые металлорган и ческие каркасы обзор литературы .

1.1. Металлорганические каркасы основные понятии и идеи.

1.1.1. Основные понятия химии металлорганических каркасов .

1.1.2. Основные строительные блоки.

1.1.3. Дизайн структур

1.1.4. Влияние условий на синтез металлорганических координационных полимеров

1.2. Синтез и строение мезопористых металлорганических координационных полимеров

1.2.1. Изоретикулярные металлорганические координационные полимеры семейства МОР5.

1.2.2. Мезопористые ди и трикарбоксилаты на основе неорганического строительного блока МзОООСб.
1.2.3. Мезонористые металл органические координационные полимеры семейства НКи8Т1.
1.2.4. Другие мезопористые координационные полимеры.
1.3. Модификация мезопористых металл органических каркасов
1.3.1. Включение различных гостей
1.3.2. Координационная модификация ненасыщенных мегаллоцентров
1.3.3. Ковалентная модификация лигандов
1.4. Свойства мезопористых металлорганических каркасов
1.4.1. Сорбция и разделение газов и малых молекул.
Сорбция водорода.
Сорбция других газов.
Лекарства пролонгированного действия
Сорбция и разделение других малых молекул
1.4.2. Катализ
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Оборудование
2.2. Описание синтезов.
2.2.1. Синтез СгМ1Ь1
2.2.2. Синтез СгМ1Ь1РГ
2.2.3. Синтез Ке4СгМ1Ь1 1
2.2.4. Синтез МобСгМ1Ь1 2 .
2.2.5. Синтез I. 3.
2.2.6. Синтез УцСгМ1Ь1 4 .
2.2.7. Синтез УСгМ1Ь1 5
2.2.8. Синтез РгСгМ1Ь1 6
2.2.9. Синтез РМоюУ2СгМ1Ь1 7.
2.2 Синтез РМОбУ6СгМIЬ1 8
2.3. Сорбция ПОМ на СгМ1Ь1 и СгМ1Ь1РР
2.4. Изучение каталитических свойств
2.4.1. Окисление 2,3,6тримегилфенола кислородом на РМоюУ2СгМ1Ы 7 и РМобУбСгМ1Ь1 8.
2.4.2. Окисление циклотексанола и карвеола кислородом на РМо0У2СгМ1Ь1 7 и РМо6VбСгМ1Ь1 8.
2.5. Исследование люминесцентных свойств.
Глава 3. Результаты и их обсуждение .
3.1. Синтезы исходных веществ и соединений включения
3.1.1. Синтезы металлорганических координационных полимеров . .
Синтез СгМ1Ь1
Уточнение состава СгМ1Ь1.
Синтез СгМ1Ь1РР
3.1.2. Синтезы соединений включения.
Ее4СгМ1Ь1 1.
6I.1 2.
6i.1 3.
iI. 4
i,2I1 5 и гI 6 .
РМоюУ2СгМ1Ь1 7 и РМобУ6СгМ1Ь1 8.
8.2. Исследования включения полиоксометаллатов в полости СгМ1Ь1 .
3.2.1. Включение и удаление Уо.
3.2.2. Включение и удаление У 0о4.
3.2.3. Включение и удаление РМоюУгО5.
3.3. Исследования сорбции газов
3.3.1. Сорбция азота и водорода на Ке4СгМ1Ь1 1.
3.3.2. Сорбция водорода при высоких давлениях на СгМ1Ь1, Не4
СгМ1Ь1 1 и iI1 4
3.4. Исследование люминесцентных свойств.
3.4.1. Люминесцентные свойства СгМ1Ь1.
3.4.2. Люминесцентные свойства соединений включения на основе
СгМ1Ь1
3.5. Исследования каталитических свойств.
3.5.1. Окисление 2,3,6триметилфенола на РМошУ2СгМ1Ь1 7
и РМобУ6СгМ1Ь1 8 .
3.5.2. Окисление циклогексанола и карвеола на РМоюУ2СгМ1Ь
1 7 и РМобУбСгМ1Ь1 8
3.5.3. Эпоксидирование алкенов на РШСгМ1Ь1 6.
3.5.4. Стабильность катализаторов.
ВЫВОДЫ
Литература


Показано, что такие катализаторы являются гетерогенными, вымывание активного компонента не наблюдается, а каталитическая активность на протяжении нескольких каталитических циклов не уступает полиоксометаллатам в гомогенных условиях. Практическая значимость. Разработка методов синтеза, установление состава и строения соединений включения на основе пористых координационных полимеров является вкладом в фундаментальные знания в области неорганической и супрамолекулярной химии. Обнаружение люминесцентных свойств СгМ1Ь1 и соединений включения на основе СгМ1Ь1, отличных от свойств свободного каркаса показывает перспективность использования пористых координационных полимеров в качестве сенсоров. Определение сорбционных характеристик соединений включения на основе СгМ1Ь1 по отношению к водороду и другим газам является вкладом в понимание процессов сорбции газов для развития водородной энергетики. Установление механизма включения анионных гостей в полости мезопористого терефталата хрома III СгМ1Ь1 и уточнение состава СгМ1Ь1 позволяет получать устойчивые к вымыванию гостей соединения включения для гетерогенного катализа. Изучение каталитических свойств соединений включения полиоксометаллатов показывает перспективность использования СсМ1Ь1 в качестве носителя для каталитически активных частиц и получения гетерогенных катализаторов, не уступающих по своим характеристикам гомогенным аналогам. Личный вклад автора. Синтезы соединений включения, изучение изотерм сорбции полиоксометаллатов на I1, пробоподготовка для элементного анализа, частично исследование каталитических свойств выполнено автором. Обсуждение полученных результатов и подготовка публикаций по теме диссертации проводилась совместно с соавторами работ и научным руководителем. Апробация. Основные результаты работы докладывались на 9 конференциях i Ii i i ii Харьков, Украина, , Ii i ii i Нижний Новгород. Региональный молоджный научнотехнический форум Сибирь химия, инновации, технологии Новосибирск, , Международный форум по нанотехнологиям и Москва, , , XXIV Международная Чугаевская конференция но координационной химии и молодежная конференцияшкола Физикохимические методы в химии координационных соединений от молекул до наноматериалов СанктПетербург, , 2 i ii i Нанкин, Китай, , i i i i i i Новосибирск, , 9 i i Прага, Чехия, . Публикации. Результаты работы опубликованы в 3 статьях и тезисах 9 докладов. Объм и структура работы. Диссертация изложена на 1 страницах, содержит рисунков и 9 таблиц. Работа состоит из введения, обзора литературы гл. Работа проводилась по плану НИР Учреждения Российской академии наук Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН г. РФФИ 0, 7, 7, 2, 0, 4, государственною контракта . Федеральной целевой программы Научные и научнопедагогические кадры инновационной России на гг. СО РАН 7. Исследование было поддержано грантом Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научнотехнической сфере по программе У. М.Н. И.К. АО Хальдор Топсе. С открытия в г. Достигнут большой прогресс в получении металлоргаиических каркасных полимеров с самыми разнообразными свойствами большие площади поверхности, кон тролируемая пористость, низкая плотность, богатые возможности модификации как органических, так и неорганических частей каркаса и др. Все эти свойства делают пористые координационные полимеры одними из наиболее интереснейших объектов для различных применений, в частности для хранения и разделения газов, катализа, создания лекарств пролонгированного действия и многих других. Рассмотрению этих аспектов посвящн недавний тематический выпуск . Также стбит отметить, что многие исследователи, развивающие сегодня химию МОК, ранее работали в области химии цеолитов, откуда они заимствовали традицию давать трехбуквенные сокращения получаемым соединениям. Так например, МОК могут обозначать i , I i Ii vii, I Iiii и др. Химия МОК явялется сравнительно молодым направлением современной химии. Многие термины и понятия в этой области появились изначально в англоязычной литературе и ещ не получили общенризнаных эквивалентов в отечественной. В настоящей работе будут использоваться следующие определения.