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氢键有机框架材料（Hydrogen-bonded organic frameworks，简称HOF）是一类仅由有机构筑单元通过分子间氢键自组装而构筑的有序框架材料。该类材料不仅具有比表面积高、结构可设计和孔道可调控的特点，而且拥有合成条件温和、溶剂可加工性和易于再生的独特优势。然而，HOF材料的低稳定性严重阻碍了该领域的发展，限制了该类材料的潜在应用范围。
氢键-有机框架物(Hydrogen-Bonded Organic Frameworks,简称HOFs)作为一种高度有序的新型多孔晶态材料,具有高比表面积,孔径可调和低密度等特点,已经成为化学和材料科学领域新的研究热点之一.与传统的分子筛和多孔碳材料一样,HOFs在气体吸附与分离,分子器件,荧光探针,质子传导,药物分子传递等方面都展现出良好的应用前景.因此,设计合成具有功能性的HOF材料显得尤为重要. 本论文从氢键给体和受体的空间匹配性出发,通过合理地筛选反应条件,成功地合成了5种氢键-有机框架物,利用X-射线单晶衍射,元素分析(EA),热重分析(GA),红外光谱(IR)和X-射线粉末衍射(PXRD)对它们的结构进行了详细的表征,并对部分晶体进行了气体吸附和质子传导性能测试.主要研究内容如下: (1)利用氢键给体六氨基三蝶烯盐酸盐(SDX·6HCl)分别与氢键受体1,5-萘二磺酸(1,5-NSA)和硫酸自组装构筑了两种HOF材料[(SDX)(1,5-NSA)2.5]·4H2O(HOF-1)和[(SDX)(H2SO4)4]·4H2O(HOF-2).X-射线单晶衍射结构分析显示HOF-1和HOF-2都是具有多种氢键模式连接的三维结构,热重分析和变温XRD表明它们的框架结构可以分别稳定到220℃和130℃.其中,HOF-2具有六边形的孔道,BET测试显示它对H2,N2和CO2都有一定的吸附量.
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