稀土配位聚合物的合成及性能研究

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稀土配位聚合物是以稀土金属离子为节点,有机配体为连接体,通过自组装形成的无限延伸的周期性网络结构,也称金属有机框架。本论文采用水热法,选用刚性羧酸类配体1,4-萘二酸(1,4-H2NDC)以及1,10-邻菲哕呤(1,10-phen)与稀土金属Er,Yb的硝酸盐和氯化物在吡啶参与下成功合成了两类稀土配位聚合物:[Ln2(1,4-NDC)2(1,4-HNDC)2(phen)2]n(Ln=Er(1), Yb(2)),[Ln2(1,4-NDC)3(phen)2(H2O)2]n(Ln=Er(3),Yb(4))。为了进一步探讨不同阴离子对稀土配位聚合物结构的影响,又选用稀土金属Gd、Sm和Nd的硝酸盐与同样的配体分别合成了配位聚合物5-7:[Ln2(1,4-NDC)3(phen)2(H2O)2]n(Ln=Gd(5),Sm(6),Nd(7))。X-射线单晶衍射表明稀土配位聚合物1-2的晶体属于单斜晶系,空间群为P21/c,稀土配位聚合物3-7的晶体属于三斜晶系,空间群为P-1。  实验结果表明,不同阴离子(NO3-,Cl-)对稀土配位聚合物结构的影响还与稀土金属本身属性有关。本论文中,不同阴离子对含稀土金属离子Er3+、Yb3+的配位聚合物的结构有影响,但是对含稀土金属离子Gd3+、Sm3+和Nd3+的稀土配位聚合物的结构没有影响。热重分析表明稀土配位聚合物具有相当优越的热稳定性。室温下,测定稀土配位聚合物1和2、3和4在可见光区的荧光性质,将1-4的荧光强度与游离配体的荧光强度进行比较,发现这四个稀土配位聚合物均发生了荧光猝灭。
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