Thông tin tài liệu
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA -o0o - Đ ĐNG THUN THUN NGHIN CỨU ĐIU CH MT SỐ IGAND HỌ PRIDINIUM ÀM TIN CHẤT Đ TNG HP MOFs CHUN NGÀNH: CƠNG NGHỆ HỐ HỌC HỌC UN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ HỒ CHÍ MINH, 12/2011 i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tp.HCM, ngày 19 tháng 12 năm 2011 NHIỆM VỤ UN VĂN THẠC SĨ SĨ HỌ VÀ TN: TN: Đ ĐNG THUN THUN Phái: Ngày sinh: 24-11-1983 Nơi si: B Đ Đ Chuyên ngành: C Hoá Khoá: 2009 Nam MSHV: 09050122 TN Đ TÀI: “Ni ứ i s i Piii i ấ MOFs” MOFs” NHIỆM VỤ UN UN VĂ VĂN: N: - Kho st iu ch s ố h ợ p ch ất carboxylate có chứa nhóm pyridinium làm cầu nối ể tổng hợ p vật liệu khung cơ -kim -kim (MOFs) mớ i - Xc nh c trƣng cấu trúc củ cc lignd ng cc phƣơng php phn tch ại Ngày ggio io nhiệm vvụụ luận văn: văn: 1-05-2011 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 01-12-2011 Cn ộ hƣớng dẫn: CBHD1: TS TỐNG THANH DANH CBHD2: PGS.TS PHAN THANH SƠN NAM Nội dung yêu cầu Luận Văn Thạc Sĩ Sĩ ã ƣợc thông qu Bộ Mơn CHỦ NHIỆM B MƠN QUẢN KHOA QL CHUYÊN CÁN B HƢỚNG DẪN DẪN LÝ CHUYÊN NGÀNH NGÀNH (H v ữ ký) ký) (H v ữ ký) ký) (H v ữ ký) ký) C : C N H ii CƠNG TRÌNH ĐƢC HỒN THÀNH TẠI TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TP.HCM Cn ộ hƣớng dẫn kho học : CBHD1: TS TỐNG TANH DANH CBHD2: PGS.TS PHAN THANH SƠN NAM Cn ộ cc phần tử nhận xét : : (Ghi rõ họ tên học hàm học v chữ ký) Cn ộ cc phần tử nhận xét : : (Ghi rõ họ tên học hàm học v chữ ký) ậ vă ạ sĩ ƣ bảo v ại HI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ UN VĂN THẠC SĨ SĨ TRƢỜNG ĐẠI H HỌC ỌC B BÁCH ÁCH K KHOA, HOA, á ă 20 2011 11 C : C N H iii ỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn này khơng ch n lực củ n thn mà cn nhờ vào hƣớng dẫn giúp ộng viên củ nhiu thầy cô cc nh ch cc ạn gi nh Do : Lời ầu tiên xin chn thành gửi lời cm ơn su sc n thầy TS Tống Thnh Dnh thầy PGS.TS Phn Thnh Sơn Nm ngƣời ã truyn ạt kin thức tận tnh hƣớng dẫn h trợ h chất cho qu trnh thực luận văn Tôi xin gửi lời cm ơn chn thành n thầy TS Lê Thành Dng ngƣời ã nhiệt tnh ch dẫn giúp tơi hồn thành ài o kho học ã ăng tạp ch Kho học Công nghệ Viện Kho học Công nghệ Việt Nm (số 5A tập 49 năm 2011) Tôi xin gửi lời cm ơn chn thành cc thầy cô kho k thuật h học trƣờng Đại Học Bch Kho TP Hồ Ch Minh ã truyn ạt kin thức quý u suốt qu trnh học co học kin sở giúp tơi hồn thành luận văn Tôi xin gửi lời cm ơn n NCS Đng Hunh Gio NCS T Ngọc Thạch KS Nguyn Văn Ch KS Hunh Th Nhƣ Qunh KS Phn Nguyn Qunh Anh cc nh ch cc ạn cc em ộ môn K thuật H hữu ni chung phng th nghiệm nghiệ m nghiên cứu vật liệu cấu trúc nno phn tử (MANAR) ni riêng ã nhiệt tnh tạo iu kiện - giúp qu trnh làm th nghiệm Su cng xin cm ơn su sc n gi nh ã ên cạnh ộng viên cổ v ch dự vững chc c vật chất lẫn tinh thần ể tơi n tm hồn thành luận văn thời gin qu Tp HCM thng 12 năm 2011 Học viên Đ Đng Thuận C : C N H iv ABSTRACT A series of five unprecedented flexible zwitterionic ligands 1-5 which are pyridinium carboxylate ligands has been developed These ligands were designed to be different in the flexibility and size for subsequent application as linkers in the construction of new metal-organic frameworks (MOFs) and study their influence on the structural topologies of the architectures obtained All three ligands were fully characterized by 1H, 13C NMR, mass and IR spectroscopies C : C N H v MỤC ỤC ỤC Trang TRANG PHỤ BÌA BÌA ỜI CẢM ƠN iii ABSTACT iv MỤC ỤC v DANH MỤC HÌNH ix DANH MỤC BẢNG BIU xii DANH MỤC SƠ ĐỒ xiii DANH MỤC TỪ VIT TẮT VÀ KÝ HIỆU HIỆU xiv ỜI MỞ ĐẦU ĐẦU Cƣơ TNG QUAN V VT IỆU KHUNG HỮU CƠ – KIM OẠI (MOFs) VÀ CÁC IGAND CARBOIC SỬ DỤNG Đ TNG HP VT IỆU 1.1 TỔNG QUAN V KHUNG HU CƠ – KIM LOẠI (mofs) 1.1.1 Lch sử pht triển 1.1.2 Nguyên liệu tổng hợp MOFs 1.1.2.1 Cc tm ion kim loại 1.1.2.2 Cc cầu nối hữu cơ 1.1.3 Cấu trúc c trƣng củ MOFs 1.1.3.1 Đơn v xy dựng thứ cấp (SBUs) 1.1.3.2 Độ xốp co 1.1.3.3 V tr kim loại mở 1.1.3.4 Mạng lƣới giống zeolites 1.1.3.5 Cấu trúc mc nh 1.1.4 Cc phƣơng php tổng hợp MOFs 12 1.1.4.1 Phƣơng php nhiệt dung môi 12 1.1.4.2 Phƣơng php vi sng 13 1.1.4.3 Phƣơng php siêu m 13 C : C N H vi 1.1.5 Ứng dụng củ MOFs 14 1.1.5.1 Xúc tác 16 1.1.5.2 Hấp phụ kh 17 1.1.5.3 Lƣu trữ kh 23 1.1.5.4 Tinh ch kh 28 1.1.5.5 Ứng dụng sinh học (phn phối thuốc) 29 1.1.5.6 Kh pht qung 32 1.1.5.6 Kh cm in 33 34 1.2 Tổng qun v lignd croxylte họ Pyridium ể tổng hợ p MOFs 1.2.1 Giới thiệu chung v lignd croxylte 34 1.2.2 Giới thiệu v lignd ccoxylte họ Pyridinium 38 Cƣơ THỰC NGHIỆM NGHIỆM 41 41 2.1 Dụng cụ thit nguyên liệu 2.1.1 Dụng cụ th nghiệm 41 2.1.2 Thit th nghiệm 41 2.1.3 Nguyên liệu th nghiệm 41 2.1.3.1 H chất th nghiệm 41 2.1.3.2 Dung môi th nghiệm 43 2.2 Tổng hợp cc lignd ccoxylte họ Pyridinium 44 2.2.1 Tổng hợp lign d-1 (4,4'-(ethane-1,2-diyl)bis(1-(4(carboxymethyl)benzyl)pyridinium) bromide) 44 2.2.2 Tổng hợp lign d-2 (4,4'-disulfanediylbis(1-(4-carboxybenzyl) pyridinium) bromide) 46 2.2.3 Tổng hợp lignd-3 (1,1'-(1,4-phenylenebis(methylene)) bis(4-(carboxymethylthio)pyridinium) bromide 48 2.2.4 Tổng hợp lignd-4 (1,1'-(5-((3-(carboxymethylthio)pyridinium-1yl)methyl)-1,3-phenylene)bis(methylene)bis(4-(carboxymethylthio)pyridinium) bromide) 50 C : C N H vii 2.2.5 Tổng hợp lignd-5 (1,1'-bis(4-carboxybutyl)-4,4'-bipyridine-1,1'-diium bromide) 52 Cƣơ KT QUẢ & THẢO UN 54 54 3.1 Tổng hợp phn tch c trƣng cấu trúc lignd-1 3.1.1 Tổng hợp lignd -1 54 54 3.1.2 Phn tch c trƣng cấu trúc lignd -1 60 3.2 Tổng hợp phn tch c trƣng cấu trúc lign-2 3.2.1 Tổng hợp lignd -2 (4,4'-disulfanediylbis(1-(4-carboxybenzyl) pyridinium) bromide) 60 3.2.2 Phn tch c trƣng cấu trúc lig and-2 60 3.3 Tổng hợp phn tch c trƣng cấu trúc lignd-2 60 3.3.1 Tổng hợp lignd -3 (1,1'-(1,4-phenylenebis(methylene))bis (4(carboxymethylthio)pyridinium) bromide) 66 3.3.2 Phn tch c trƣng cấu trúc lignd -3 67 3.4 TỔNG HP V PHN TÍCH ĐC TRƢNG CU TRC LIGAND -4 3.4.1 Tổng hợp lignd -4 73 3.4.2 Phn tch c trƣng cấu trúc lignd -4 74 3.5 TỔNG HP V PHN TÍCH ĐC TRƢNG CU TRC LIGAND-5 78 3.5.1 Tổng hợp lignd -5 78 3.5.2 Phn tch c trƣng cấu trúc lignd -5 78 Cƣơ KT UN VÀ KIN NGHỊ NGHỊ 83 4.1 Cc kt qu ạt ƣợc 83 4.2 Kin ngh 84 DANH MỤC CƠNG TRÌNH Đ CÔNG BỐ BỐ 85 TÀI IỆU THAM KHẢO KHẢO 86 DANH MỤC CÁC PHỤ ỤC ỤC 89 Phụ lục 90 Phụ lục 93 Phụ lục 96 C : C N H viii Phụ lục 99 Phụ lục 102 C : C N H ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Cấu trúc khơng gian vật liệu MOFs H 1.2. Cấu trúc MOF-5 H 1.3. Cc thành phần củ MOF-5 H 1.4. Một số SBUs củ cc MOF-31, MOF-32, MOF-33 Hình 1.5 Thit k và tổng hợ p cấu trúc hóa học có diện tích b mt cao H 1.6. V dụ MOF c v tr kim loại mở H 1.7. Mạng lƣới zeolite H 1.8. Cc mạng lƣới u tự u 11 H 1.9 Phn ố ứng dụng củ MOFs 15 H 1.10. Tổng hợp MOF chứ se Schiff Au (III) 16 17 H 1.11. Mạch vô MIL -53 có nhóm µ2-OH trung tâm acid H 1.12 H 1.12 Hi hƣớng tổng hợp tạo khuyt iểm v cấu trúc 18 H 1.13. Sự pht triển ứng dụng tch kh 20 năm 19 nă m qu H 1.14. Hấp phụ kh củ IRMOF-3 19 H 1.15. Cc phn tử kh c thể khuch tn vào MOFs ƣợc giữ lại cc l xốp cấu trúc củ n 20 H 1.16 H 1.16. Hiệu ứng ry phn tử (trên) - Hấp phụ chọn lọc (dƣới) 20 H 1.17. Cấu trúc PCN-17 ƣờng ẳng nhiệt hấp phụ PCN-17 ƣợc hoạt h 77 oK 21 H 1.18.Cấu trúc Cu2(pzdc)2 (pyz), C2H2 (màu vàng) 170 oK ƣờ ng ng ẳng nhiệt hấ p phụ tại 300 oK 22 H 1.19. Sự hấp phụ kh củ Cu(fma)(4,4’-bpe)0.5. 23 H 1.20. Sự hấ p phụ khí Cu(dhbc)2(4,4’-bpy) 24 H 1.21. Cc ƣờ ng ng hấ p I phụ ẳng nhiệt H2 trên MOFs khác 25 H 1.22. Cấu trúc MOF-177 25 H 1.23. Đƣờng ẳng nhiệt H2 trên IRMOF MOF-177 77 oK 26 H 1.24. Kh năng lƣu trữ CO2 MOF-177 27 H 1.25. So sánh kh năng hấ p phụ CO2 trên MOFs khác 27 C : C N H Phụ lục 5b Phổ IR C : C N H 104 Phụ lục 5c 5c:: Phổ Phổ MS C : C N H 105 C : C N H 106 C : C N H 107 C : C N H 108 C : C N H 109 C : C N H 110 C : C N H 111 C : C N H 112 C : C N H 113 C : C N H 114 C : C N H 115 C : C N H 116 C : C N H 117 C : C N H ... 1,3-bis(pyridinio-4-carboxylato)-propane 39 Sơ 1.5.? ?Tổng hợp lignd 1,3-bis(pyridinio-4-acetato)-propane 39 Sơ 1.6.? ?Tổng hợp 1,4-Bis(pyridinio-4-carboxylato )-1 ,4-dimethylbenzen 39... lignd-3 (1,1 '-( 1,4-phenylenebis(methylene)) bis( 4-( carboxymethylthio )pyridinium) bromide 48 2.2.4 Tổng hợp lignd-4 (1,1 '-( 5-( ( 3-( carboxymethylthio )pyridinium- 1yl)methyl )-1 ,3-phenylene)bis(methylene)bis( 4-( carboxymethylthio )pyridinium) ... Nb, Mo-hồng, C-en Ru, Mn, V, Ni, Mo)-xám, C-en O-, Br:-nâu, PSc…)-cam, C- O- xám prism) en O- Bát diện (octahedra) Kim loại (Zn, Co, Kim loại (Er, Yb, Tb-tía, C-en O- Be )- xanh,
Ngày đăng: 09/08/2020, 16:01
Xem thêm: NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ MỘT SỐ LIGAND HỌ PYRIDINIUM LÀM TIỀN CHẤT ĐỂ TỔNG HỢP MOFs LUẬN VĂN THẠC SỸ HÓA HỌC
