稀土鎂-多羧酸金屬有機框架制備和功能性質(zhì)的開題報告

稀土鎂--多羧酸金屬有機框架制備和功能性質(zhì)的開題報告開題報告題目：稀土鎂--多羧酸金屬有機框架制備和功能性質(zhì)一、研究背景和意義多羧酸金屬有機框架（MOFs）是一種新型的納米材料，它由金屬離子和有機羧酸配體組成，具有高比表面積和孔徑大小可控等優(yōu)點，因此在氣體吸附、催化、分離等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。稀土元素在MOFs的合成中具有獨特的優(yōu)勢，由于稀土元素的特殊電子結(jié)構(gòu)，稀土MOFs具有更好的電學(xué)性能、更高的熱穩(wěn)定性和更廣泛的應(yīng)用范圍。稀土鎂是一種重要的稀土金屬化合物，在光催化、磁性、儲氫等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價值。然而，稀土鎂的合成方法通常需要高溫高壓的條件，存在成本高、安全隱患等問題。利用MOFs合成稀土鎂可以大大降低制備成本，同時制備過程也更為簡便，因此，稀土鎂--多羧酸金屬有機框架的研究具有重要的應(yīng)用意義。二、研究內(nèi)容和方案本研究的主要內(nèi)容是利用多羧酸金屬有機框架制備稀土鎂，并對其性質(zhì)進行研究。具體方案如下：1.合成多羧酸金屬有機框架:選取適當(dāng)?shù)挠袡C羧酸配體和稀土金屬離子，在適當(dāng)?shù)娜軇┲羞M行反應(yīng)，制備稀土MOFs。2.合成稀土鎂--多羧酸金屬有機框架:將稀土金屬離子和鎂離子共同加入多羧酸金屬有機框架的反應(yīng)溶液中，制備稀土鎂--多羧酸金屬有機框架。3.對稀土鎂--多羧酸金屬有機框架進行表征:利用XRD、SEM、TEM、FTIR等技術(shù)對制備的材料進行表征，了解其晶體結(jié)構(gòu)、形貌等特征。4.對稀土鎂--多羧酸金屬有機框架的性質(zhì)進行研究:利用熱重分析、紫外-可見吸收光譜、光催化等技術(shù)對材料的熱穩(wěn)定性、吸附性能、光催化活性等性質(zhì)進行研究。三、預(yù)期成果通過本研究，預(yù)期得到以下成果：1.成功制備稀土鎂--多羧酸金屬有機框架，并對其結(jié)構(gòu)進行解析。2.揭示稀土鎂--多羧酸金屬有機框架的吸附性能、光催化性能等性質(zhì)。3.探索稀土鎂--多羧酸金屬有機框架在氣體吸附、催化、分離等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。四、研究難點1.選擇合適的有機羧酸配體和稀土金屬離子，制備出具有理想晶體結(jié)構(gòu)的稀土MOFs。2.讓稀土金屬離子和鎂離子均勻地分布在多羧酸金屬有機框架的孔道中。3.通過實驗和表征手段，解析稀土鎂--多羧酸金屬有機框架的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。五、研究計劃和進度安排本研究計劃在一年的時間內(nèi)完成，具體進度安排如下：第一季度：選取合適的有機羧酸配體和稀土金屬離子，制備出稀土MOFs。第二季度：將稀土金屬離子和鎂離子共同加入多羧酸金屬有機框架的反應(yīng)溶液中，制備稀土鎂--多羧酸金屬有機框架，并進行常規(guī)表征。第三季度：繼續(xù)對稀土鎂--多羧酸金屬有機框架進行表征，如對其晶體結(jié)構(gòu)、形貌等特征進行分析。第四季度：對稀土鎂--多羧酸金屬有機框架的熱穩(wěn)定性、吸附性能、光催化活性等性質(zhì)進行研究，并撰寫論文。六、參考文獻1.WangJ,WangJ,HanY.PreparationandcharacterizationofaluminescentEu(III)-basedMOFasanovelfluorescentprobeforsensingofCr2O72?[J].JournalofMaterialsChemistryC,2013,1(16):2931-2938.2.DongJ,LiangZ,ChenZ,etal.Synthesisandcharacterizationoflanthanide-basedMOFsconstructedfrom3-(2-methylimidazol-1-yl)benzoicacidandoxalateionswithintriguingluminescencebehaviors[J].DaltonTransactions,2013,42(15):5267-5277.3.GuJ,YanXP.Metal-organicframeworksforanalyticalchemistry:fromsamplecollectiontochromatographicseparation[J].Accountsofchemicalresearch,2014,47(7):1915-1926.4.LiHL,ZhangQN,ZhangLT,etal.AfluorescentsensorbasedonTb(III)-MOFfordetectionofnitroaromatics[J].InorganicChemistryCommunications,2014,41:13-16.5.YangY,JinL,LiY,etal.FabricationofluminescentMOF@s