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稀土—有机配位聚合物的合成、结构及性能研究

作　者: 杨凤云
导　师: 张丽丹
学　校: 北京化工大学
专　业: 无机化学
关键词: 水热合成 晶体结构 荧光性 稀土离子
分类号: O641.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


配位聚合物由于结构上的多样性并且具有潜在的应用价值,例如:吸附、催化、磁性、非线性、超导等等,因此已经成为科学家们目前研究的一个热点。如何通过控制晶体内分子的排列来获得理想的功能材料,最有效的一种途径就是以金属离子和有机配体为构筑单元组装新颖的配位聚合物。本论文采用水热合成方法研究组装配位聚合物的规律、配位聚合物的结构及性能。应用含氮、氧配体在水热合成条件下与金属离子反应,合成了3种新的配位聚合物晶体。并通过红外光谱、元素分析、X-射线单晶衍射、差热-热重分析、荧光光谱、紫外-可见光谱对其进行了结构的表征和相关性能研究。第一,本论文研究了含2,2’-联吡啶-3,3’-二羧酸、啉啡啰啉、和Pr（Ⅲ）配位聚合物的结构和性能。在水热合成条件下,H2bpdc、10-phen与Pr6O11反应,合成了一种新的配位聚合物:此晶体属于单斜晶系,空间群为P（?）,[Pr2（bpdc）3（phen）2·2H2O]n。结果表明:该配位聚合物为一种新物质,其中H2bpdc中含有多个配位点,但由于空间位阻作用,在六个配位点中,只有其中三个氧原子参与了配位,虽然第四个氧原子没有参与配位,但是它与中心离子也存在相互作用;另外,1,10-phen之间存在着的强烈π-π相互作用,该作用对结构的稳定性也起到了非常重要的作用。本论文采用了荧光光谱、紫外-可见光谱、JDM-13型振动样品磁强计对配位聚合物[Pr2（bpdc）3（phen）2·2H2O]n的性质进行了表征,实验结果表明:该配合物是一种弱荧光材料;具有导电性,是一种良好的半导体材料;同时还具有顺磁性。第二,本论文采用溶剂热法合成了晶体{[Eu2（H2O）2（O2CCH2CH2CO2）3]·H2O}n和{[Sm2（H2O）2（O2CCH2CH2CO2）3]·H2O)n,研究了含氧的琥珀酸根配位聚合物构架及荧光性能。研究结果表明{[Eu2（H2O）2（O2CCH2CH2CO2）3]·H2O}n、{[Sm2（H2O）2（O2CCH2CH2CO2）3]·H2O}n是异质同晶结构,两个晶体均为单斜晶系,空间群为C2/c;由于琥珀酸根是柔性配体,四个配位原子均与稀土离子配位。通过荧光光谱测试得知:{[Eu2（H2O）2（O2CCH2CH2CO2）3]·H2O)n具有弱荧光性,{[Sm2（H2O）2（O2CCH2CH2CO2）3]·H2O}n不具有荧光性。本论文的研究结果对于开发新的功能材料,建立结构与性能的关系的基础理论提供了理论价值。

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 结构化学 > 络合物化学（配位化学）
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