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《发光稀土金属-有机骨架材料的设计合成及性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、摘要在过去的二十多年里，金属-有机骨架（MOFs）材料作为一类新型的分子基多功能材料，由于其兼具有多孔性、比表面积大、可剪裁、可设计、易功能化等特点，在光、电、磁、气体存储和分离、催化剂、传感器以及手性拆分等诸多领域均表现出了巨大的应用前景，受到了学术界和和工业界越来越多的关注。羧酸类配体配位方式灵活多样且配位能力强，由它构筑的金属-有机骨架材料已经成为当前配位化学研究的热点。由于镧系元素的电子结构中都有一个没有完全充满的4f电子层，且各种镧系元素4f层电子数的不同，这组元素的每一个元素又都具有各自特别的性质，特别是光学和磁学性质。近十几年来，镧系元素被越来越多的化学工作者选作金属有
2、机骨架材料的金属中心。本论文采用对苯丙二烯酸和9,9-二甲基芴-2,7-二羧酸两种二羧酸配体分别与多种镧系金属盐，通过分子水热及溶剂热方法合成得到了12种结构新颖且具有独特发光性能的配位化合物。通过X-射线单晶衍射、粉末X-射线衍射、元素分析、热重分析、荧光光谱和红外光谱等手段对晶体结构和光学性能进行了研究。具体成果概括为以下三点:1.以对苯丙二烯酸作为桥联配体，利用溶剂热法，与镧系金属离子进行配位自组装，设计合成得到了三种具有新颖结构的多孔配位聚合物，[Ln2(pda)2(HCOO)(OH)(H2O)]n(Ln=Dy,1;Tb,2;Ho,3；H2pda即为对苯丙二烯酸)，X-射线单
3、晶衍射和粉末衍射表明它们是同构的，稀土离子同羧酸氧原子形成一系列平行的Ln-O棒状二级结构单元，对苯丙二烯单元桥连这些二级结构单元形成pcu（α-Po）类型的棒状堆积三维骨架。我们在室温下研究了配合物1-3的发光性质，它们在固态下都表现出强的蓝光发射。由于配合物中络合作用的存在，与配体H2pda发光相比，配合物表现出了强的荧光增强现象，特别是配合物1的荧光发射。2.以9,9-二甲基芴-2,7-二羧酸作为桥联配体，利用溶剂热法，与镧系金属离子进行配位自组装，设计合成得到了五个具有新颖结构的多孔配位聚合物，[Ln3(MFDA)4(NO3)(DMF)3]n(Ln=Eu,4;Sm,5;Dy,
4、6;Tb,7;Ho,8；H2MFDA为9,9-二甲基芴-2,7-二羧酸)，结构表征发现它们是同构体，具有pcu类型的棒状堆积三维结构，尺寸大约为9.0×5.0Å2的一维菱形孔道贯穿其中。孔道被配位的DMF分子占据，这些DMF可以通过加热去除。荧光光谱显示配合物5-8具有蓝光发射，而配合物4具有很强的三价铕离子特征的红光发射。荧光猝灭实验表明配合物4对硝基爆炸物和铁（III）离子具有荧光猝灭传感作用。3.利用9,9-二甲基芴-2,7-二羧酸配体和镧系金属离子，在不同的溶剂热条件下，设计合成得到了四个具有柔性特征的多孔配位聚合物，{[Ln2(MFDA)2(HCOO)2(H2O)6]·H2
5、O}n(Ln=Eu,9;Dy,10;Tb,11;Ho,12；H2MFDA为9,9-二甲基芴-2,7-二羧酸)，结构表征发现它们是同构体，84具有pcu类型的棒状堆积三维结构，一维菱形孔道贯穿其中，孔道被游离和配位水分子占据。三维骨架在部分或完全失水过程中会沿着c轴可逆收缩和膨胀，与此同时一维菱形孔道也相应的变窄或变大。荧光光谱显示配合物10-12具有蓝光发射，而配合物9具有很强的三价铕离子特征的红光发射。荧光猝灭实验表明配合物9对苦味酸和铁（III）离子具有荧光猝灭传感作用。关键词:金属有机骨架材料，溶剂热合成，镧系金属离子，对苯丙二烯酸，9,9-二甲基芴-2,7-二羧酸，晶体结构，
6、荧光，传感84AbstractInthepasttwodecades，metal–organicframeworks(MOFs)emergedasasanewclassofmultifunctionalmaterials.Thecoexistenceofintrinsicporosity,highsurfacearea,Easyfunctionalization,flexibletailoranddecorationenablestheirapplicationsinavarietyoffieldssuchasluminescence,magnetism,gasstorageandse
7、paration，catalysis，sensor，chiralseparationandsoon.Theyhaveattractedmoreandmoreattentionofnotonlytheacademicfieldbutalsotheindustrialfield.Carboxylicacidligandscancoordinateinvariouswaysandtheircoordinationabilityarequitestrong.Inr
