4f三角型多羧酸类骨架分子材料的设计合成及其性能研究

发布时间：2021-05-20 19:55

　　稀土金属-有机骨架分子材料（Rare Earth Metal-Organic Frameworks Molecular Materials）因其新颖独特的结构和优良多面的性能成为近几年来科学家们研究的重点。稀土金属本身具有独特的荧光性能加之其与有机配体之间微妙的相互作用,使得设计合成的目标稀土有机骨架分子材料在荧光检测等多个领域显现出不可忽视的潜在发展前景。本文旨在利用镧系稀土金属与两种三角型多羧酸有机配体（H3TIBTC和H3BTC）设计合成两个系列的稀土有机骨架分子材料,并且针对其结构和性能,利用元素分析（CHN）、红外（IR）、紫外（UV）、热重（TG）、X-ray粉末衍射（PXRD）、染料吸附、光催化和荧光等多种分析方法对稀土有机骨架分子材料1-16进行了相关的探索研究。另外,随着近几年来核能在能源领域中的迅速发展,人们渐渐发现制约核能发展的主要因素之一就是对于铀废物的长期安全性处置。基于设计合成的这两类新型稀土有机骨架分子材料具有独特且优良的荧光性质,我们选取具有代表性的配位化合物为例,探究其对铀溶液和多种重金属阳离子的荧光传感检测分析。研究发现,配位化合物对铀溶液和某些重金... 

【文章来源】：辽宁师范大学辽宁省

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 稀土元素的概述
        1.1.1 稀土元素的发现
        1.1.2 稀土元素的研究进展
    1.2 三角型多羧酸类配体的概述
    1.3 三角型多羧酸类配位化合物
        1.3.1 三角型多羧酸类配位化合物的概述
        1.3.2 三角型多羧酸类稀土配位化合物的应用
        1.3.3 三角型多羧酸类稀土配位化合物的发展前景
    1.4 荧光传感检测
        1.4.1 三角型多羧酸类稀土配位化合物的发光机制
        1.4.2 荧光探针及其对铀(UO_2~(2+))溶液的荧光传感检测
    1.5 本课题的选题立意以及研究成果
        1.5.1 本课题的选题立意
        1.5.2 本课题的研究成果
第二章 设计思想、主要试剂及表征方法
    2.1 设计思想
    2.2 主要试剂
    2.3 表征方法
第三章 稀土三碘苯三甲酸(H_3TIBTC)类配位化合物的合成与表征
    3.1 配体H_3TIBTC的合成
    3.2 配位化合物1-6的合成
        3.2.1 配位化合物Ce(TIBTC)(DMF)_3(1)
        3.2.2 配位化合物Pr(TIBTC)(DMF)_3(2)
        3.2.3 配位化合物Nd(TIBTC)(DMF)_3(3)
        3.2.4 配位化合物Sm(TIBTC)(DMF)_3(4)
        3.2.5 配位化合物Eu(TIBTC)(DMF)_3(5)
        3.2.6 配位化合物Gd(TIBTC)(DMF)_3(6)
    3.3 配位化合物1-6的晶体学数据
    3.4 结构与表征
        3.4.1 配位化合物1-6的结构描述
        3.4.2 镧系收缩现象
        3.4.3 配位化合物1-6的红外光谱表征
        3.4.4 配位化合物1-6的X-ray粉末衍射谱图分析
        3.4.5 配位化合物1-6的热重分析
        3.4.6 配位化合物5的UV-Vis光谱研究
        3.4.7 配位化合物5的手性研究
        3.4.8 配位化合物5氮气吸附性能研究
        3.4.9 配位化合物5对于甲醛的光催化降解性能分析
        3.4.10 配位化合物5对于酸性高锰酸钾的还原反应
        3.4.11 配位化合物4和5的固态荧光光谱指认与归属
        3.4.12 配位化合物5的荧光寿命与量子产量
    3.5 稀土三碘苯三甲酸类配位化合物的荧光传感性能研究
        3.5.1 配位化合物5对铀(UO_2~(2+))溶液和14种金属阳离子的荧光检测
        3.5.2 配位化合物5对不同浓度铀(UO_2~(2+))溶液的微量检测
        3.5.3 配位化合物5在荧光测试中的稳定性研究
    3.6 本章小结
第四章 稀土1,3,5-苯三甲酸(H_3BTC)类新型配位化合物的合成与表征
    4 1 配位化合物7-16的合成
        4.1.1 配位化合物Ce_2(HBTC)(Ac)_3(HCOO)(7)
        4.1.2 配位化合物Pr_2(HBTC)(Ac)_3(HCOO)(8)
        4.1.3 配位化合物Nd_2(HBTC)(Ac)_3(HCOO)(9)
        4.1.4 配位化合物Eu_2(HBTC)(Ac)_3(HCOO)(10)
        4.1.5 配位化合物Sm_2(HBTC)(Ac)_3(HCOO)(11)
        4.1.6 配位化合物Gd_2(HBTC)(Ac)_3(HCOO)(12)
        4.1.7 配位化合物Tb_2(HBTC)(Ac)_3(HCOO)(13)
        4.1.8 配位化合物Ho_2(HBTC)(Ac)_3(HCOO)(14)
        4.1.9 配位化合物Er_2(HBTC)(Ac)_3(HCOO)(15)
        4.1.10 配位化合物Yb_2(HBTC)(Ac)_3(HCOO)(16)
    4.2 配位化合物7-10的晶体学数据
    4.3 合成讨论
    4.4 结构与表征
        4.4.1 配位化合物7-10的结构描述
        4.4.2 镧系收缩现象
        4.4.3 配位化合物7-16的红外光谱表征
        4.4.4 配位化合物7-16的PXRD谱图分析
        4.4.5 配位化合物7-16的热重分析
        4.4.6 配位化合物8的UV-Vis光谱分析
        4.4.7 配位化合物10和13的固态荧光光谱的指认与归属
        4.4.8 配位化合物13的固态荧光寿命与量子产率
    4.5 稀土1,3,5-苯三甲酸类配位化合物的荧光传感性能研究
        4.5.1 关于配位化合物10对铀(UO_2~(2+))溶液和不同种金属阳离子荧光检测
        4.5.2 配位化合物10在荧光测试中的稳定性研究
    4.6 关于稀土配位化合物7-16对染料的选择性吸附性能研究
    4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间学术论文发表情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]交联壳聚糖对铀的吸附研究[J]. 谢志英,肖化云,王光辉.  环境工程学报. 2010(08)
[2]生化探针技术[J]. 赵美萍,张新祥,常文保.  大学化学. 2004(02)

硕士论文
[1]以有机多羧酸类配体构筑新型金属—有机配位聚合物的结构、表征及性质[D]. 郝娜.东北师范大学 2004



本文编号：3198346