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《吉林大学》 2014年
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稀土配位聚合物的合成、结构及荧光、催化和磁学性质的研究

张丽郢  
【摘要】:本论文以稀土离子为金属中心,选取不同的有机羧酸配体,利用水/溶剂热的方法合成了13个稀土金属配位聚合物。通过单晶X-射线衍射、粉末X-射线衍射、红外光谱分析、热重分析和元素分析等对所合成的新型固体材料的结构、组成进行了分析和表征,并研究了它们在荧光、催化和磁学方面的性质。具体研究成果如下: 以具有共轭体系的有机羧酸3,3′,5,5′-联苯四酸(H4BPTC)为配体,合成了7个具有三维(3D)骨架结构的稀土配位聚合物。[Ln3(BPTC)3(H2O)2]·3H3O·4H2O·3DMF (DMF=N,N-Dimethylformamide, Ln=Eu (1), Tb (2), Sm (3) Dy(4)),[Nd(BPTC)(H2O)2]·H3O·DMF (5),[Er2(BPTC)(HCOO)3(H2O)2]·(CH3)2NH2(6)和[Tm12(BPTC)8(HCOO)11(H2O)10]·10DMF·7(CH3)2NH2(7),其中化合物1-4具有相同结构,是由三核[Ln3O22]和配体连接形成具有两种1D孔道的3D骨架结构;化合物5是通过[Nd2O16]和配体连接构筑的具有1D孔道的3D骨架结构;化合物6是由梯形链和配体交联所形成的3D柱撑结构;化合物7是具有1D椭圆形孔道的3D结构。 以钪为金属中心,选取不同的有机羧酸配体构筑了6个各具特色的金属钪配位聚合物,[Sc2(OH)2(L1)2(H2O)4](8)(H2L1=1,2,3-triazole-4,5-dicarboxylic acid),[Sc3(L2)4(H2O)4]·NO3·H2O (9)(H2L2=4,5-imidazole-dicarboxylic acid),[Sc(OH)(L3)2(H2O)](10)(HL3=isonicotinic acid),[Sc3O(CH3COO)6(HCOO)(H2O)]2H2O(11),[Sc3O(L4)3(H2O)3(NO3)]·DMF (12)(H2L4=maleic acid)和[Sc2(OH)2(L5)2]·0.05CH3CN (13)(H2L5=thiophene-2,5-dicarboxylic acid)。其中化合物8是基于二核[Sc2(OH)2(L2)2(H2O)4]构筑的0D结构;化合物9是由Sc(III)离子和L2配体构筑的1D链结构;化合物10是由1D链通过π···π堆积作用形成的2D超分子结构;化合物11是由左旋1D链通过氢键作用形成的具有单一手性的3D超分子结构;化合物12是由三核结构基元构筑的3D孔结构;化合物13是由1D链和L5配体构筑的具有1D孔道的3D结构。 此外,我们对化合物1-9的荧光性质进行了研究,对化合物8,9,10,12和13的催化性能进行了分析,对化合物2,5,6和7的磁性进行了分析,此外对化合物12和13的气体吸附性能进行了研究。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:O641.4

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