Azobenzentetrakarboksilik Asit ve Bis(imidazol) Türevi Ligandlarla Metal-Organik Kafeslerin (MOF) Sentezi, Yapılarının Aydınlatılması ve Gaz Adsorpsiyon Performanslarının Belirlenmesi
No Thumbnail Available
Date
2015
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Proje kapsamında, 3,3,5,5-azobenzentetrakarboksilik asit ve yarı esnek, esnek ve esnek olmayan bis(imidazol) türevi ligantlar ile seri olarak 19 adet iki boyutlu (2D) ve üç boyutlu (3D) Mn(II), Zn(II) ve Cd(II)-koordinasyon polimerleri solvotermal yöntemle sentezlenmiştir. Ayrıca, solvotermal yöntemle elde edilen 3D gözenekli koordinasyon polimerleri daha kısa sürede mikrodalga yöntemiyle de sentezlenmiştir. Sentezlenen komplekslerin yapıları elementel analiz, IR spektroskopisi, tek kristal X ışınları difraktometresi ile aydınlatılmıştır. Komplekslerin faz saflığının belirlenmesi için X-ışınları toz kırınım analizleri yapılmıştır. Ayrıca tüm komplekslerin termal (TG, DTG ve DTA) ve fotolüminesans özellikleri belirlenmiştir. Esnek olmayan ligantlarla elde edilen 3D gözenekli komplekslerde literatürlerin aksine iç içe geçme gözlenirken, esnek ve yarı esnek ligantlar kullanıldığında iç içe geçme meydana gelmemiştir. Ayrıca, metil-, etil- ve isopropil- sübstitüe bis(imidazol) türevleri kullanılarak seri olarak sentezlenen koordinasyon polimerlerinde yapılar incelendiğinde sterik etki ile beraber etil- ve isopropil- sübstitüe yapılarda vapur çarkı (paddlewheel) olarak isimlendirilen yapılar oluşmuştur. 3D gözenekli koordinasyon polimerlerinin gaz adsorpsiyon performansları belirlenmeden önce, gözeneklerdeki çözücü moleküllerini uzaklaştırmak için aktifleştirme işlemi yapılmıştır. Aktifleştirme işleminden sonra, komplekslerin iskelet yapılarını koruyup korumadığını tespit etmek için tekrar toz X-ışınları analizleri yapılmıştır. Aktifleştirme işleminden sonra komplekslerin BET yüzey alanları, N2 adsorpsiyon-desorpsiyon izotermleri ile hesaplanmıştır. Yüksek yüzey alanına sahip komplekslerin H2 adsorpsiyon-desorpsiyon izotermleri kaydedilmiştir. {[Zn2(μ4-abtc)(μ-pbix)2]·2DMF·8H2O}n (6) ve {[Zn2(μ8-abtc)(μ-1,5- beipe)]·DMA}n (13) komplekslerinin, 77K ve 1 barda %1,0 oranında hidrojen depoladığı görülmüştür. Yine yüksek yüzey alanlarına sahip komplekslerin CO2 adsorpsiyondesorpsiyon izotermleri kaydedilmiş ve 6 kompleksinin 273 K ve 1 barda % 9,5 oranında CO2 adsorpladığı tespit edilmiştir. Komplekslerin floresans özellikleri incelendiğinde, lüminesans özelliklerinin H4abtc ligantının ligant-içi geçişlerinden kaynaklandığı tespit edilmiştir.