线型有机酸稀土配位聚合物的水热合成及性能研究

发布时间：2018-04-17 04:30

  本文选题：稀土离子 + 线型有机酸　； 参考：《重庆师范大学》2017年硕士论文

【摘要】：有机酸稀土配位聚合物是一类具有丰富结构和优异性能的新型多功能材料,在催化、光致发光、磁性、气体吸附等领域有着广阔的应用前景。本论文在水热合成条件下,以稀土金属离子为中心离子,线型有机酸为配体,1,10-菲罗啉(phen)为辅助配体,合成了23个新型的线型有机酸稀土聚合物。通过X-射线单晶衍射、元素分析、FT-IR光谱、UV/Vis光谱和X-射线粉末衍射对化合物进行表征,并对其中一些具有特殊性能的化合物进行了磁性、荧光、热稳定等性能的研究。1、反丁烯二酸稀土配位聚合物:在水热条件下,合成了一系列新型反丁烯二酸稀土配位聚合物[Sm2(fum3(H2fum)(H2O)2](1,H2fum=fumaric acid)、[Ln2(fum3(H2O)4]·3H2O{Ln=Tb(2),Dy(3)}和[Ln2(fum)3(H2O)4]{Ln=Y(4),Ho(5),Er(6),Tm(7)}。在化合物1中,多面体SmO8(H2O)通过共边连成一维[Sm O Sm]n,进一步被反丁烯二酸相连,形成三维网络结构。在化合物2-3中,3-D多孔骨架中具有可容纳椅状六聚体(H2O)6簇的空腔。与1-3的结构相比,化合物4-7包含不同的Ln3+离子配位数和反丁烯二酸桥连模式,导致形成另一类新型的三维网络结构。研究结果表明镧系元素收缩对反丁烯二酸稀土配位聚合物的形成有重要影响。并对化合物1、3和化合物5-7的磁性进行了研究。2、己二酸稀土配位聚合物:通过水热法合成出一系列新型己二酸稀土配位聚合物[Ln2(ad)3(H2O)4][Ln=Y3+(8),Ho3+(9),Er3+(10),Tm3+(11);ad=adipate]。化合物8-11结构相同,2-D聚合层是由Ln3+离子与两种构型的己二酸配体桥接形成。并对化合物9和11的荧光性能进行了探究。3、戊二酸稀土配位聚合物:通过水热法合成一系列戊二酸稀土配位聚合物[Ln(phen)(glu)Cl]n{Ln=Y(12),Tm(13);phen=1,10-phenanthroline;glu=glutarate}、[Ln2(phen)2(glu)3]n{Ln=Ce(14),Tb(15),Ho(16)}和[La2(glu)3(H2O)3]n·5nH2O(17)。化合物12-13的结构相同,中性1-D[Ln(phen)(glu)Cl]n链是由[Ln(phen)Cl]3+和戊二酸配体相互连接形成的。化合物14-16的结构相同,Ln3+离子通过三种模式的戊二酸配体连接成[Ln2(phen)2(glu)3]n层。化合物17的三维骨架由La3+和戊二酸配体连接构筑而成。对六种戊二酸稀土配位聚合物和一些报道的化合物系统研究,揭示了镧系元素收缩对戊二酸稀土配位聚合物的形成具有显著影响,并对一些化合物的荧光和磁学性能进行了研究。4、有机锗酸稀土配位聚合物:在水热条件下,以Ln2O3、有机锗酸和辅助配体1,10-菲罗啉(phen)为反应物,合成了一系列新颖的有机锗酸稀土配位聚合物[Ln8(phen)2Ge12(μ3-O)24T12(H2O)16]·2H2O[Ln=Dy(18),Er(19);T=-CH2CH2COOgroup],[Ln8(phen)2Ge12(μ3-O)24T12(H2O)16]·2phen·16H2O[Ln=Sm(20),Eu(21),Gd(22)],[Ho8(phen)2Ge12(μ3-O)24T12(H2O)14]·2phen·13H2O(23)。化合物18和19包含笼[Ln8(phen)2Ge12(μ3-O)24T12(H2O)16]和游离H2O分子,笼簇以CsCl模型排列。化合物20-22由笼[Ln8(phen)2Ge12(μ3-O)24T12(H2O)16],游离phen和游离H2O分子组成,笼簇以NaCl模型排列。化合物23由一维(1-D)中性链[Ho8(phen)2Ge12(μ3-O)24T12(H2O)14]n,游离phen和游离H2O分子构成。化合物18-23为1,10-菲罗啉发色团修饰的p-f异金属氧簇罕见实例。
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本文编号：1762091