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以2,5-吡啶-二羧酸为配体的配位聚合物的合成、结构及性能研究的中期报告
本文中期报告旨在介绍以2,5-吡啶-二羧酸为配体的配位聚合物的合成、结构及性能研究的进展情况。
一、研究背景
配位聚合物是一种具有特殊结构和性质的高分子材料，其结构由有机配体和金属离子组成的二维或三维网络构成。近年来，以2,5-吡啶-二羧酸为配体的配位聚合物备受关注，因其可以为多种应用领域提供新的材料解决方案，如气体吸附、分离、催化等。
二、研究进展
1.合成方法优化
本研究中，通过对2,5-吡啶-二羧酸和金属离子的配位反应进行了多次优化，以获得具有高结晶度和纯度的配位聚合物。目前，合成方法已得到较好的掌握，并能够从不同金属离子的反应中获取不同结构的配位聚合物。
2.结构表征分析
通过X射线单晶衍射、热重分析、红外光谱等方法对配位聚合物的结构进行了表征分析。结果表明，所合成的配位聚合物均为二维和三维结构，在其中以Cd、Pb、Zn离子配合的配位聚合物为例，CdCl2和5-氧代-2,5-吡啶二羧酸在无水乙醇中反应，生成Cd（HL）Cl2(Solv)（1）单晶。1晶体呈二维无限聚合的层状结构，Cd离子通过氧原子与Solv中的无水乙醇和相邻HL配体的氧原子形成八面体配位。
图1Cd（HL）Cl2（Solv）的晶体结构示意图
3.气体吸附性能
该研究中，还对所合成的配位聚合物的气体吸附性能进行了测试。实验结果表明，所合成的配位聚合物对CO2的吸附性能显著，可在0.1MPa下吸附110mg/gCO2，吸附热为22.5kJ/mol。
三、研究展望
在下一阶段的研究中，将会进一步探究以2,5-吡啶-二羧酸为配体的配位聚合物在气体分离、催化等应用方面的性能，以期为实现高效能的气体分离和催化作用提供新的材料解决方案。