本毕业论文实验选用对羟基苯醛和3-氨基-1,2,4-三氮唑作为原料，并且采用合理的溶剂配比，运用水热合成法成功合成基于[4-((4,5-二氢-1H-1,2,4-三氮唑-3-氨基)甲基)苯甲酸(L)]和不同金属离子的新型配合物晶体。本次实验共合成了三种不同形貌的Co-MOF材料，分别为Co-MOF、Co-MOFpowder、Co-MOFH800。通过了X射线单晶衍射和红外光谱等方法，解析合成所得的化合物的晶体结构。并且通过热重分析对合成所得的化合物进行基本性质的表征。通过将目标配合物运用于超级电容器的电极材料对其电化学储能性能进行研究，得到其具有良好的电化学存储性能。将目标配合物运用于电催化裂解水电极材料对其电化学催化性能进行研究。得到其具有一定的电催化能力。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）1
1材料与方法2
1.1材料 3
1.1.1试剂3
1.1.2仪器3
1.2方法与合成 3
1.2.1配体的合成方程式和方法3
1.2.2 CoMOF的合成3
1.2.3 CoMOFpowder的合成4
1.2.4 CoMOFH800的合成4
1.3单晶化合物的表征 4
1.4超电测试 4
1.4.1 泡沫镍电极的制备4
1.4.2 超电测试方法4
1.5电催化测试方法5
2结果与分析5
2.1合成结果与分析5
2.1.1配体的合成分析5
2.1.2单晶合成结构性质与分析5
2.2电化学结果与分析8
2.2.1超电测试结果与分析8
2.2.2电催化测试结果与分析8
3结论与讨论 14
3.1结论14
3.2讨论14
致谢15
参考文献15
基于双功能配体的金属有机配合物的合成和性质研究
引言
过去的二十年里，金属有机骨架材料，即金属有机配合物(MOFs *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$ 
)的崛起和快速发展引起了化学和材料科学领域的广泛关注[13]。早在20世纪90年代初，科学家们就开始探索这类材料的合成和性能。MOFs材料是通过一种或多种金属离子和有机化合物配体在某些特定条件下通过自行组装得到的各种具有特定性能的一类材料。这类材料的合成很简单，并且可以通过单晶衍射仪准确测试到这些MOFs的结构。这类材料具有很多特点，诸如：比表面积较高，孔隙大小和形状规则，而且孔隙形态可调控等。MOFs目前主要的应用集中在荧光温度计以及电催化和电储能等方面。
MOFs的发展从一开始的构筑直到现在的对其特有功能性质广泛的开发，可以说目前来看金属有机骨架化合物的发展前景一片大好。MOFs具有方便调节的多孔结构，使得自身能够通过特殊的结构来选择性地捕获靶分子[4]。基于这样的优势，MOFs通常被研究人员用作荧光和化学传感器材料，也可以用作荧光温度计[5]来检测不同的物质。
近年来，能源消耗形势严峻，对新型高效环保型电化学储能装置的研究已成为社会可持续发展的重要选择之一。有着优异性能的MOFs逐渐用在电化学能量存储领域，例如锂硫电池、锂离子电池以及超级电容器等在近几年多运用金属有机化合物作为电极的材料。MOFs具有丰富而相互贯穿型孔道结构，且这种独特的结构有利于电子和离子传输；同时，具有高度有序的结构的MOFs晶态材料还具有均匀分散的活性位点，其中暴露出来的活性位点则有利于参与能量转换过程，有效地提升电化学储存能量的性能[6]。但目前来说将MOFs应用在电化学储能领域并不十分顺利。由于单一的MOFs导电性能差，已经开发出基于MOFs的复合材料和衍生物来克服该缺点。近年来有关MOFs在储能领域的报道不仅广泛而且深入。MOFs及其复合材料、MOFs衍生物在超级电容器的电极材料中已被广泛地运用[7]。
目前更多的配体主要包括嘧啶多酸、氮唑羧酸类配体、芳香多羧酸类配体、杂多酸、双咪唑双酰胺类配体等各种不同类型配体。在这些配体之中，双功能配体也因为其应用比较广泛而且具有更多功能而更受瞩目。
根据所报道的文献中我们可以发现，在不同类型的双功能有机配体中，氮唑羧酸类的配体不仅有很多不同的种类，而且容易与不同的金属离子配位得到结构多样稳定的MOFs。其中最常见的是三氮唑羧酸、咪唑羧酸及其各种的衍生物和复合物等。在氮唑类配体中，三氮唑配体是最常用的类型，正是由于三氮唑环含有三个氮原子，从而可以允许多种桥接模式存在。当一个有机配体含有O原子和N原子时，既可以通过自组装形成配合物，也可以桥连其他辅助配体得到其他的配合物。在当今时代，氮唑羧酸类配体因为其强大的配位能力和多样的配位方式而受到越来越多的关注[8]。
MOFs具有高比表面积，可调节的多孔结构，以及易于捕获活性物质的能力。在将其运用到锂硫电池和超级电容器中时这些独特优势可以起到很大的作用。但MOFs中有机连接体的存在导致其电导率大幅降低并极大地损害其导电性能。因此，研究人员大多一方面采用将石墨烯或乙炔黑与MOFs直接复合，这样就可以既保留其很高的导电性，同时保留了MOFs作为金属中心的特性，可以在实验中被用作Lewis酸。另一方面，将MOFs转变为碳材料的衍生材料后，该类衍生的碳材料仍然具有高导电性和均匀优异的孔结构。在此基础上，对衍生的碳材料进行进一步的杂原子掺杂，不仅使材料的导电性更优异，而且材料中的反应活性位点进一步增多，极大地改善了材料储能的效果。
超级电容器，也被称双电层电容器，可以通过离子吸附能量储存（电化学双电层电容器）或快速的表面氧化还原反应来储存能量（膺电容器）[910]。超级电容器的结构主要包括电极、电解液（最好现配现用）和分离器。其中，对超级电容器的性能影响最大的就是电极材料的好坏。在本次实验中做的超级电容器,采用的电极材料主要是由碳材料（乙炔黑或石墨黑等）、在本次实验中合成的CoMOF材料以及粘合剂聚四氟乙烯组成[11] 。MOFs的比表面积高、孔隙分布和大小均匀。将其用在超级电容器中可以极大地提高超级电容器的能量密度和功率密度 [7] 。

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