稀土水杨酸配合物的合成、表征及热化学性质研究

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用低水合稀土氯化物和水杨酸合成了14种稀土水杨酸的固态配合物,并进行了各种性质表征,研究了它们的热化学性质。 用元素分析和化学分析确定了14种配合物的化学组成,一般分子式为RE(HSal)3·nH2O(RE=La-Sm,n=2;RE Eu-Lu,n=1;HSal=C7H5O3)。 配合物红外光谱表明水杨酸的羧基以酸根的形式与RE3+配位,紫外光谱显示配合物中水杨酸和稀土离子之间的能量传递是主要过程,配合物的荧光性质研究发现Gd(HSal)3·H2O,Tb(HSal)3·H2O和Dy(HSal)3·H2O分子内能量传递效率高,具有很强的荧光性质。用循环伏安法研究了玻碳电极上配合物的电化学行为,结果显示出配合物的电化学过程是一个单电子过程。 采用TG-DTG方法对这些配合物的热分解行为进行了研究,它们普遍具有较高的热稳定性。除铈、铥、镱、镥的配合物是两步分解之外,其他配合物都是通过三步才分解为最终产物的,但是所有配合物第一步的分解产物,都是1/2 Ln(C6H4OHCOO)3·1/4 Ln2O2CO3(Ln=La,Pr-Lu:铈为1/2 Ce(C6H4OHCOO)3·1/4 CeOCO3),而最终的分解产物都为稀土氧化物。 采用RBC-Ⅱ型精密转动弹热量计测定出在298.15K下配合物的恒容燃烧能ΔcU,计算了它们的标准摩尔燃烧焓ΔcHmθ和标准摩尔生成焓ΔfHmθ,结果分别为: 单位:kJ·mol-1 ΔcU:-9521.64±4.56(La);-9760.57±4.28(Ce);-9334.09±4.38(Pr); -9577.31±4.32(Nd);-9576.67±3.86(Sm);-9029.50±3.96(Eu); -8978.06±3.92(Gd);-9087.35±3.84(Tb);-8953.87±4.67(Dy); -8332.43±4.05(Ho);-8022.00±3.84(Er);-8361.32±3.98(Tm); -8445.62±3.84(Yb);-8343.00±3.52(Lu) ΔcHmθ:-9521.64±4.56(La);-9761.19±4.28(Ce);-9334.09±4.38(Pr); -9577.31±4.32(Nd);-9576.67±3.86(Sm);-9029.50±3.96(Eu);
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