基于稠环噻吩羧酸配体的金属-有机骨架化合物的设计合成、结构、性质、功能界面组装和化学传感器的研究

项目名称： 基于稠环噻吩羧酸配体的金属-有机骨架化合物的设计合成、结构、性质、功能界面组装和化学传感器的研究

项目编号： No.21201118

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无机化学

项目作者： 段智明

作者单位： 上海大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 金属-有机骨架化合物是一类具有三维微孔结构的物质，具有超大的比表面积、可调的孔径和内表面性质，在气体存储和分离、不对称非均相催化和化学传感器等方面显示出良好的应用前景。新颖的结构和拓扑、高选择性客体吸附以及功能传感一直是这一领域研究者追求的目标。在此基础上，从晶体工程的角度出发，本申请拟采用一系列稠环噻吩羧酸类配体构筑具有新颖结构和拓扑的金属-有机骨架化合物，并将稠环噻吩羧酸类配体区别于苯羧酸类配体的特殊的电子结构和性质引入金属-有机骨架化合物，实现对客体的高选择性吸附。通过金属-有机骨架化合物功能界面组装的研究，将功能复合物应用于化学传感器，实现对有害有毒气体或特殊客体的快速检测。最终建立一套稠环噻吩金属-有机骨架化合物设计合成、界面组装和传感器应用的研究方法。

中文关键词： 金属-有机骨架；稠环噻吩；螺二芴；脲；传感器

英文摘要： Metal-Organic Frameworks (MOFs) with 3D microporous structures have aroused great interests in many areas such as gas storage and separation, asymmetric heterogeneous catalysis and chemical sensor, due to their high surface areas, tunable pore size, and adjustable internal surface properties. Novel structures and topologies, high selective adsorption of guest molecules and functional sensing have been pursued for many years. From the viewpoint of crystal engineering, it is worth introducing a series of new carboxylic acid ligands containing fused-thiophenes to construct MOFs with novel structures and topologies. The high selectivity of guest adsorption may be realized by considering the special electronic structure and property of fused-thiophenes compared with other aromatic moieties. The application of these MOFs on chemical sensors for fast detection of toxic gases can be expected through functional surface and interface modification. This research will pave a new avenue for ligand design, interface assembly and chemical sensor fabrication of fused-thiophene-MOFs.

英文关键词： Metal-Organic Frameworks；fused thiophene；spirobifluorene；urea；sensor