1. 研究目的与意义
细菌耐药问题已经成为了我国乃至全球的重大公共健康威胁。随着耐药菌感染的持续增多，特别是治疗手段有限的广泛和多重耐药菌感染的发生率不断提高，导致部分患者病程、住院时间延长并且承担了更高的死亡风险，加重家庭负担。目前在医学临床上的抗菌药物数量十分有限，最后极有可能选择具有潜在毒性的抗菌方案。传统抗菌剂往往存在耐热性差、金属毒性大以及规模化生产较难等局限性。因此，设计合成新型抗菌材料来减少患者对抗生素的依赖成为近年来化学化工、生物医学和材料领域里十分重要的研究课题。
金属有机框架材料(Metal-organic frameworks, MOFs)是由金属离子/团簇与有机链段络合形成的多孔性材料，是一类发展十分迅速的有机-无机杂化材料，目前受到越来越多的关注。它凭借其结构特点在吸附、催化、药物传输等领域有着重要应用前景。在金属有机骨架材料中包含着金属中心离子和有机配体两个重要的基本单元，因此金属中心和有机配体的选择是构筑具有独特性能配合物的重要因素，也是需要重点考虑的问题。对于有机连接剂，含氮杂环类有机配体通常都具有配位能力强、配位模式丰富、骨架稳定以及含有丰富的氢键等优点，是一类优异的有机配体；对于金属中心离子，尤其是铜、钴和镍等金属离子在构筑晶体材料中本身就具有丰富的配位环境以及多样的几何结构，使其在抗菌方面具有显著作用。
金属有机框架材料常见的合成方法有：水热（溶剂热）合成法、扩散合成法、微波及超声波合成法、电化学合成法、机械化学合成法、溶剂蒸发和离子热合成法等。通常情况下，水热合成法是以水作为有机溶剂与其他反应原料配制成溶液，放入倒水热反应釜中在高温且自生的高压的环境下发生的液相反应。近年来，水热技术在晶体工程中的优势越来越受到人们重视。2002 年，Franck Millange课题组采用了水热合成法以铬离子与邻苯二甲酸为原料合成了一种三维二羧酸铬配位化合物。Jin-Chong实验组以 MnCl2和 2,2-二甲基琥珀酸为原料，水作为反应溶剂采用水热合成法合成了一种新的二维金属锰有机骨架材料[Mn(C6H8O4)(H2O)]。与水热合成法相比，溶剂热合成法只是将有机溶剂的适用范围扩大了；在溶剂热合成法中不再仅仅局限于水作为反应溶剂，还可以将其他具有不同官能团的有机物作为反应溶剂；由于官能团的不同，使得溶剂性质不同，进而使得合成的金属有机骨架具有更加丰富的结构。含有金属盐和有机配体的溶液的强烈混合通常会产生粉末样品的微晶，这是不适合单晶-X射线衍射的。因此为了减少在合成晶体材料中出现的粉末晶体现象，扩散法这种方法被使用。扩散法的主要作用机理是采用溶剂缓慢稳定扩散形成较大的晶体材料，进而使用于单晶-XRD的检测分析。在溶剂的扩散过程中，在溶剂从一层移到另一层的过程中，晶体的实际生长是在层的界面发生的。近年来，扩散合成法在金属有机骨架材料合成中的例子比比皆是。2019年，Yuhong Sun等人采用了扩散合成法通过中性有机连接剂与AgBF4组装生成了一种新型的三维Ag(I)基阳离子金属有机骨架{[AgL2]BF4}n。
2. 研究内容和预期目标
（1）选用N1,N1,N4,N4-四（吡啶-4）基对苯二甲酰胺和1，4-（间苯甲酰胺基）苯基四氮唑为主配体，芳香羧酸4，4-联苯二甲酸为辅助配体，与金属中心Ni(Ⅱ)/Co(Ⅱ)/Cu(Ⅱ)进行自组装；
（2）采用溶剂热法和分层法，合成以过渡金属Ni(Ⅱ)/Co(Ⅱ)/Cu(Ⅱ)为中心的配合物的单晶，考察温度、金属离子、溶剂种类、溶剂配比等因素对配合物结构的调控作用；
（3）通过红外、热重等方法来解析上述晶体结构，研究其基本性能，并探讨所得配合物的抗菌性能
3. 研究的方法与步骤
研究方法：
溶剂热法：将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒（例如：有机胺、醇、氨、四氯化碳或苯等），采用类似于水热法的原理，即将反应物以一定的比例加入溶剂中，放到高压釜中以相对较低的温度反应，以制备在水溶液中无法长成，易氧化、易水解或对水敏感的材料。
分层法：采用溶剂缓慢稳定扩散形成较大的晶体材料，进而使用于单晶-XRD的检测分析。在溶剂的扩散过程中，在溶剂从一层移到另一层的过程中，晶体的实际生长是在层的界面发生的。
4. 参考文献
[1] Zili Li, Emily R. R. Mackie,bPria Ramkissoon, Joel C. Mather,Nuchareenat Wiratpruk, Tatiana P. Soares da Costa and Peter J. Barnard.Synthesis, conformational analysis and antibacterial activity of Au(I)–Ag(I) and Au(I)–Hg(II) heterobimetallic N-heterocyclic carbene complexes [J]. Royal Society of Chemistry, 2020,6:1-3.
[2] 齐野,任双颂,车颖等. 金属有机框架抗菌材料的研究进展[J].化学学报,2020,78, 613-624.
[3] 蒙景茹,段超,孟欣等.银系金属有机框架与纤维素纤维复合抗菌材料的制备及性能研究[J].中国造纸, 2018,37(5):40-41. 14-19
5. 计划与进度安排
（1）2022年12月19日－2023年3月12日 接受毕业论文任务书，查阅参考文献，完成开题报告。
（2）2024年3月14日－4月23日 完成英文科技论文的翻译任务，利用所选定的有机化合物与低毒的过渡金属离子合成材料，进行结构表征，实验工作完成近一半，接受中期检查。
（3）2024年4月26日－5月14日 对所合成材料进行性能的探究，继续优化材料并完成性能实验，整理分析所得实验数据，结合前期文献调研进行数据分析，撰写毕业论文初稿。
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