铋配位聚合物的合成、结构及光学性能研究

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金属-有机骨架材料由于其新颖的结构及其在磁性、荧光、催化、气体存储和分离方面的潜在应用备受关注。迄今,对金属-有机骨架材料的研究大部分都集中在稀土和过渡金属配合物,对于含金属铋-有机骨架材料的报道却很少。通常,铋离子和含氧-及含氮-配体有较强的配位作用,配体的选择对于合成铋-有机骨架材料非常重要。在本论文中,我们在水热条件下系统的合成了四例含铋配位聚合物。这四个化合物显示了不同的发光性能。此外,还研究了这些化合物的红外、粉末衍射、热重和紫外-可见光谱。  1.三个铋配位聚合物:Bi(OH)(2,6-pdc)·H2O(1),Bi4(OH)4(2,6-pdc)4(H2O)3·H2O(2)和Bi5(OH)5(2,6-pdc)5(H2O)4·H2O(3)(2,6-H2pdc=2,6-吡啶二羧酸)在水热条件下被合成出来。这三个化合物包括不同的铋次级构筑单元。化合物1包含一个{ Bi2}单元,该单元进一步通过2,6-吡啶二羧酸配体连接形成具有36拓扑网络的二维层状结构。化合物2-3分别包含直线型{Bi8}和{Bi10}单元,通过配体连接形成44拓扑网络,化合物1-3分别发黄光和蓝光。  2.以铋的氧化物和氯化镉为原料,在水热条件下合成了首例异金属Bi-Cd-有机骨架材料:Bi2Cd(2,6-pdc)4(H2O)2·H2O(4)。铋和镉离子通过2,6-吡啶二羧酸配体连接形成六核[Bi4Cd2(2,6-pdc)10]6-{Bi4Cd2}单元,该单元继续通过配体连接周围的四个六核单元形成二维层,相邻的二维层之间通过π-π作用形成三维超分子化合物。化合物在324nm激发是发蓝光,发射光谱在470nm处有最强发射峰,在441nm出有肩峰。在该化合物中掺杂稀土离子,可以调节该化合物的发光。
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