● 摘要
作为一种新兴的多孔性功能材料，MOFs凭借其独特的骨架结构、丰富的拓扑学特征以及在气体吸附分离、催化、光电磁学等领域的潜在应用，引起了各国学者的广泛关注。MOFs材料由金属中心及有机配体构成，因此，选择合适的金属中心和设计不同的有机配体对目标产物的合成至关重要。
本论文中，我们选择p-区金属元素铟作为金属中心，以不同类型的芳香羧酸作为有机配体，通过调变反应物配比，溶剂极性，反应温度等，成功制备了八个结构新颖的铟基-MOFs材料，具体工作如下：
1. 基于刚性二羧酸配体的铟基MOFs的合成及性能研究：(1) 采用单核铟次级结构单元[In(CO2)4]，分别与有机配体H2TDA、H2BDC和H2FDA连接形成化合物1、2和4，其中化合物1和2具有相同的dia拓扑类型；化合物4为二维层状结构，其拓扑类型为sql；(2) 构筑铟基三核无机次级结构单元[In3O(CO2)6(H2O)3]，选用2,5-二羟基对苯二甲酸(H2dhtp)为有机配体，形成具有acs型拓扑结构的化合物3；(3) 基于金属铟与氧原子形成In-O无机链[In(OH)]n，利用1,4-奈二羧酸为有机配体，形成化合物5的三维骨架结构，其具有新型的(4,6)-连接的拓扑类型。上述刚性二羧酸作为有机配体所构筑的铟基MOFs 1-5的结构中，几乎集合了有关铟的所有无机次级结构单元，体现了铟原子的配位模式多样性以及铟基MOFs材料结构的可设计性。
2. 基于芳香多羧酸配体构筑的铟基MOFs的合成及性能研究：(1) 采用文献方法合成了三羧酸配体H3L和四羧酸配体H4L。采用H3L配体与In离子的自组装反应，得到了基于三核铟簇无机次级结构单元的化合物6；而H4L与单核In离子连接得到化合物7；化合物6和7分别具有fcu和PtS型拓扑结构；(2) 采用1,3,5-苯三甲酸，制备了具有新颖笼型拓扑结构的化合物8，在其骨架结构中包含两种由铟与羧酸氧原子所形成的无机次级结构单元，且1,3,5-苯三甲酸上的羧基基团采用了丰富的配位模式与金属铟原子进行连接。
3. 对目标铟基MOFs材料1-8开展了全面理化性能表征，探讨了部分目标In-MOFs材料的小分子气体吸附性能，其中化合物8对H2，CO2和C2H2等气体具有高的吸附量。此外，化合物1-8均表现出良好的固体荧光性能。
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