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1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
一、课题的意义
多金属氧酸盐又称多酸（polyoxometalates，poms），是前过渡金属离子的高氧化态（ v、mo、w 等）与氧形成的纳米级的金属-氧簇类化合物[1]。由于其组成和结构的多样，性质的可调性，在光、电、磁学、催化和药物等领域有着重要的作用。单独的多金属含氧酸盐易溶于水、不易被分离，传统负载型多酸存在结构不明确、担载量差，分散不好、活性点易中毒等问题。目前，比较新颖的方法是利用配位化学理论，通过灵活地去调控配合物的结构，将多酸引入到有机配体中，合成多酸-金属有机框架晶态材料。
金属有机骨架化合物也称为多孔配位聚合物(porouscoordination polymer，是由金属中心和有机连接体以配位键相连接，通过自组装而形成的具有无限延展网络结构的晶体材料[2]。它具有迷人的拓扑结构，具有多孔及比表面积大的结构特点(自由体积最高可达90%，最大langmuir比表面积为10000 m2g-1 )。通常情况下mofs材料具有微孔结构(小于2 nm)，孔道的大小可以通过控制有机连接体的长度进行调控。利用结构基元的特征还可实现多孔性之外的骨架功能化，如金属离子或金属簇(磁性、催化)，有机连接体(荧光、手性、非线性光学)。mofs材料的这些特性在它的功能化应用上起到至关重要的作用，如气体吸附和分离、质子传导、化学传感和药物传递等。
2. 研究的基本内容和问题
五、项目研究目标、内容和拟解决的关键问题
1、研究目标
（1）设计合成两种或两种以上含氮有机配体。
3. 研究的方法与方案
六、研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
1、研究方法及实验方案
（1）含氮有机配体的设计合成
实验方案如下：
以1，3-α,α’-二咪唑间二甲苯为例：
第一步：称取1.36 g(20 mmol)咪唑、0.8 g(20 mmol)NaOH，加入装有10 ml DMSO(溶剂)的圆底烧瓶中，控制温度在65 ℃，搅拌反应2 h。
第二步：加入1.75 g(10 mmol)间二氯苄，控制温度在65 ℃搅拌反应两小时。
第三步：加入200ml水，溶液便澄清，放置两天至大量针状晶体析出，抽滤，洗涤，自然晾干。
（2）目标化合物的合成主要采用水热与溶剂热法，通过改变反应物的加入比例、溶剂、pH值、温度等条件，在水热或溶剂热条件下培养出目标化合物单晶。
实验方案如下：
第一步：将已经商品化的多酸盐（多钼酸盐、多钨酸盐等）与上述制备的含氮有机配体按照一定的配比称量装釜，加入适量的溶剂，用NaOH溶液和HCl溶液调整到适宜pH值，拧好瓶盖，放入设置好一定温度的烘箱中保存一段时间，使多酸与配体充分结合。
第二步：打开釜，取出其中沉淀物在显微镜下观察，看是否有晶体生成，记录生成晶体的相关参数，分析实验数据，保留晶体。重复该步骤，获得两种以上的晶体。
（3）目标化合物的结构性质表征：扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射等。
（4）对目标化合物进行储能及稳定性研究主要采用常规制作方法及使用电化学工作站进行。
实验方案如下：
将75 mg单晶样品与15 mg乙炔黑置于研钵中研磨15-20 min,加入10 mg PTFE粉末，研磨5 min后，加入2-4 mL异丙醇，研磨5 min后全部转移入玻璃瓶中，搅拌反应12 h，将反应后的混合物适量涂于泡沫镍（1 cm*5 cm）载体上，压片制成电极。将电极在三电极体系下在电化学工作站上测试CP、CV、IMP及稳定性。
2、技术路线
3、可行性分析
（1）指导教师在有机-无机功能杂化材料领域做了大量相关工作，具有丰富的教学科研经验，此外，老师在多酸-含氮有机配体构筑MOFs材料及性能研究方面具有一定的工作经验。
（2）本人在大学期间积累了充足的相关方面的知识，锻炼了查阅文献、设计实验、分析总结的能力，并且在老师指导下完成校创新实践实验教学项目和SRT项目，具有一定的相关实验动手能力，相信一定能顺利取得预期成果。
（3）在多酸和MOFs材料的合成方面，前人已经做过相应的研究，并取得一定成果，开题前已经进行过这方面的实验，事实证明，有相应的MOFs晶体被合成出来。实验作用方法水热（溶剂热）方法已经比较成熟，实验室在使用该方法方面已经具有丰厚的经验。
4. 研究创新点
七、特色或创新之处
1、多酸参与构筑mofs材料是近十年才开始有人研究，相关方面的文献还不多，所以这方面有很大的发展研究潜力，合成研究新型基于多酸-含氮有机配体的mofs材料，可以为以后的研究提供相关的实验材料。
2、合成的目标mofs材料用做储能材料领域的报道不多，尤其是将多酸引入mofs材料中，非常具有创新性。
5. 研究计划与进展
八、研究计划及预期进展
1、研究计划：
第一阶段：2018年1月-2019年3月
