一个三维自互穿铜配位聚合物的结构、光催化及电催化性质
2021-03-29陈雅萱钟宝琦王冰倩刘国成
陈雅萱,卢 雪,赵 莹,钟宝琦,王冰倩,李 爽,刘国成
(渤海大学 化学与材料工程学院,辽宁 锦州 121013)
金属-有机配位聚合物是金属离子与有机配体通过自组装而形成的一类化合物,其合成是目前化学学科研究最活跃的领域之一。由于配位聚合物具有新颖的结构,多变的组分,丰富的功能位点[1-4]等优点,因此在催化[5,6],化学传感[7-9],气体储存和分离[10,11],磁性[12-15]和光学等[16]方面具有多种应用。近几年来,亚硝酸盐和有机染料等污染物对水环境和人体健康危害严重[17-22]。因此,设计合成一种新型高效的双功能材料对上述污染物的检测或降解具有重要意义。获得配位聚合物的主要策略是设计或选择合适的有机配体。双吡啶基双酰胺是一类优良的有机配体,其吡啶和酰胺基团均可以与过渡金属离子发生配位,从而使其具有丰富的配位模式[23]。芳香二羧酸根是重要的O供给配体,具有多种配位方式,在配位聚合物的构建中起着非常重要的作用[24]。如何将上述两种有机配体进行结合,来构筑新型高维配合物功能材料,实现亚硝酸根的检测以及染料的降解,对新型配合物材料的研发具有重要的学术意义和社会价值。
本文设计并合成了一种以N,N′-双(3-吡啶)-2,5-噻吩二甲酰胺(L)作为中性配体[25],以对苯二甲酸根作为阴离子配体,结合过渡金属Cu2+,在水热条件下进行自组装,得到了一个新型三维配位聚合物[Cu(L)(1,4-bdc)]·2H2O(1)。利用单晶X-射线衍射、粉末X射线衍射和红外光谱对配合物的组成和结构进行了基本表征,并研究了该配合物对罗丹明B(RhB)、龙胆紫(CV)、亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)的光催化降解活性以及对H2O2和KNO2的电化学传感行为。……