3,3’-二磺酸基-4,4’-二羧基二苯砜构筑的稀土和过渡金属配合物的合成、结构和质子传导性能

发布时间：2021-06-12 02:08

　　配位聚合物是有机配体与金属离子通过配位键构成的周期性结构的新型晶态材料。为了构筑具有特定结构和性能的配位聚合物,合理的选择配体十分重要。首先,在本论文中我们把具有良好质子传递特性的磺酸基团引入到有机配体中,合成出了含磺酸官能团的羧酸有机配体:3,3’-二磺酸基-4,4’-二羧基二苯砜（简写为H₄DPSDSDC）。其次,利用3,3’-二磺酸基-4,4’-二羧基二苯砜有机配体与稀土离子合成了六个配合物。配合物（1）?（6）是异质同晶的化合物,羧酸基团桥连稀土离子形成一维链,相邻的一维链在配体DPSDSDC^4–的桥连下形成三维框架。我们选择了配合物Tb（6）来进行质子传导的研究。在85℃和95%相对湿度下,质子传导率是7.8171×10^-5 S cm^-1。另外,我们测试了配合物Eu（4）和Tb（6）的常温固态激发和发射光谱,发现配合物Tb（6）可作为一种潜在的传感水中铀酰离子的荧光传感器。最后,利用3,3’-二磺酸基-4,4’-二羧基二苯砜有机配体与过渡金属离子合成了配合物（7）?（10）。配合物（7）和... 

【文章来源】：江西师范大学江西省

【文章页数】：112 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

格罗图斯机理（上图）；运载机理（下图）

Fe(ox)·2H2O的结构[64]

硕士学位论文4K2(adp)[Zn2(ox)3]·3H2O，该化合物不含NH4+[66]。他们测试了这两种化合物的质子传导性能，在25℃和98%相对湿度条件下，K2(adp)[Zn2(ox)3]·3H2O的质子传导率是1.2×10-4S·cm-1，在相同条件下(NH4)2(adp)[Zn2(ox)3]·3H2O的质子传导率是8×10-3S·cm-1，显然含NH4+的化合物的质子传导率要高，这验证了他们的猜想。图1-4配合物(NH4)2(adp)[Zn2(ox)3]·3H2O结构中的氢键网络[65]Zhu课题组用草酸配体(H2ox)合成了一种三维结构具有水稳定性的化合物[67]：[Me2NH2][Eu(ox)2(H2O)]·3H2O。[Me2NH2]+与配位水分子以及晶格水分子之间形成了广泛的氢键。在55℃和95%相对湿度条件下，质子传导率比较高，达到2.73×10-3S·cm-1，活化能是0.398eV，属于Grotthuss机理。他们认为[Me2NH2]+里的质子在ox2-···[Me2NH2]+···(H2O)n链上跳跃传递。此外，铕离子具有较强的lewis酸性，能加速配位水分子去质子化。释放出来的质子在由二甲基铵阳离子、配位水分子和晶格水分子之间形成的氢键网络中传递。Huang课题组制备出两种具有高水稳定性的镧系-草酸配合物[68]：(N2H5)[CeEu(ox)4(N2H5)]·4H2O和(N2H5)[Nd2(ox)4(N2H5)]·4H2O。配位N2H5+离子与晶格水分子之间以及ox2-离子和晶格水分子之间形成复杂的氢键网络。这样复杂的氢键网络为质子传递提供了多种路径，从而可以获得高质子传导率。在25℃和100%相对湿度条件下，它们的质子传导率分别为3.42×10-3S·cm-1和2.7×10-3S·cm-1，活化能分别为0.19eV和0.11eV，符合Grotthuss机理。这两种配合物的质子传导率以及荧光发射强度都会随湿度的变化而变化。经过仔细研究，

【参考文献】：
硕士论文
[1]3，3’-二磺酸基-4，4’-联苯二甲酸构筑的镧系金属-有机骨架的合成、晶体结构和性能研究[D]. 周丽娟.江西师范大学 2016



本文编号：3225734