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金属–有机框架物(Metal-Organic-Frameworks, MOFs)具有孔径可调控、结构多样及易于功能化等特性,在气体存储、分子识别、微孔器件、光学以及磁学等跨学科功能材料领域具有潜在的应用前景;基于柔性-刚性相结合的多元芳香羧酸类MOFs材料的合成以及性质的研究目前已成为前沿研究课题之一。本论文中选取了三种柔性-刚性相结合的多元羧酸类的有机配体,依据配位化学和晶体学基本原理,利用水热和溶剂合成法,合成了三个系列的具有高维结构的MOFs材料,并采用X-射线单晶衍射、红外光谱、元素分析、热重分析、X-射线粉末衍射等手段对其进行了结构表征;研究了该类MOFs的荧光性质及磁性等。并对柔性-刚性相结合的羧酸类MOFs材料合成方法以及它们的高维结构的形成规律进行了初步总结。全文一共五章内容,第1章为引言,主要对柔性-刚性相结合的羧酸类MOFs材料的基本概念、国内外的研究现状和本课题的选题背景以及羧酸类MOFs材料的应用前景和合成方法进行了较为系统的归纳和综述,2、3、4章主要是介绍了几个系列柔性-刚性相结合的羧酸类MOFs材料的合成、表征与性质的研究。第2章合成了对苯二氧乙酸(H2pdad)有机羧酸类配体,并通过水热和溶剂合成方法,并引入次级构筑单元4,4’联吡啶(bpy)合成了五种MOFs材料,并按照金属离子的性质分为稀土金属类MOFs:[Ce(pdad)2H2O]·0.5H2O (1);[Nd(pdad)2H2O]·0.5H2O (2);[Sm(pdad)2H2O]·0.5H2O (3)。过渡金属类MOFs:[Zn(pdad)(bpy)(H2O)2]n(4);[CoCl4(H2O)2]·pdad (5),运用红外和X-单晶衍射对MOFs材料进行了结构表征,MOF1、2和3是同晶型晶体结构并具有微孔。运用荧光光谱法探究了MOFs1和4对常见过渡金属离子的识别性能,并对MOFs1和2的磁性进行了测定。第3章描绘了以氨三乙酸(H3NTA)为羧酸类配体的七个晶体的结构与性质,有六个晶体构型是同晶型的。这些配位聚合物分别是:[Ho(NTA)(H2O)]n(6);[Dy(NTA)(H2O)]n(7);[Sm(NTA)(H2O)]n(8);[Nd(NTA)(H2O)]n(9);[Er(NTA)(H2O)]n;(10);[Gd(NTA)(H2O)]n(11);{[Pr(NTA)(H2O)]·2H2O}n(12)。其中MOFs6-11具有微孔和螺旋结构。对这些MOFs材料进行荧光以及热力学性质的研究,并对MOFs6、8和12的磁性进行了测定。第4章通过水热合成方法,以3,3’,4,4’-四羧基苯甲酮(H4bptc)、邻菲罗啉(phen)、bpy和过渡金属离子合成了五种MOFs和一种有机物晶体,分别是[Mn2(bptc)2(phen)·2H2O]∞(13);[Zn(bpy)(bptc)]·(H2O)(14);{[Zn2(bptc)4(bpy)2] bpy}∞(15);[Cu2(bptc)(bpy)2]·2H2O(16);[(bptc)(bpy)H2O]n(17)。并对它们的磁性、荧光和热力学性质做了详细的研究。其中MOFs13、14和16的具有微孔结构,MOFs15和16为第二代MOFs。第5章是本论文的一个总结。