稀土羧酸类聚合物由于在光学和磁学方面的独特的性质而被广泛应用于气体储存和分离、白光材料的合成、离子及小分子的识别传感、医学影像、催化等方面。更重要的是,由于这类稀土羧酸类聚合物晶体通常具有高的结构规则性,所以近几年来广大科研工作者在保持化合物原有骨架结构的基础上,通过掺杂的策略,合成出了多金属配合物或者多配体配合物,使得化合物具有了更独特的光学特性及磁学特性。相较于单金属的稀土羧酸类配合物,双金属或多金属的化合物则具有更显著的优势,如:反应现象更易于观察,反应灵敏度更高等。本论文中主要采用掺杂的方法,用双金属或者双配体合成了一系列的同构化合物,并主要对它们的相关光学性质进行了研究。主要工作分为以下几个部分:(一)采用溶剂热的合成方法合成了五种化合物(1a、2a、3a、4a、5a)晶体,并通过掺杂方法合成了一系列同构的化合物:[Tb2(DHBDC)3(DMF)4]n·2nDMF 化合物 1a[Eu2(DHBDC)3(DMF)4]n·2nDMF 化合物 1b[Tb2xEu2(1-x)(DHBDC)3(DMF)4]n 2nDMF 化合物 1c、1d、1e、1f、(x=0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1)1g、1h、1j、1k、1m[Tb2xEu2(1-x)(DHBDC)3(DMF)4]n·2nDMF x=0.695 化合物 1n[Tb2(N-BDC)3(DMF)4]n· 2nDMF 化合物 2a[Eu2(N-BDC)3(DMF)4]n·2nDMF 化合物 2b[Tb2xEu2(1-x)(N-BDC)3(DMF)4]n·2nDMF 化合物 2c、2d、2e、2f、(x=0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、0.99、0.997、0.999)2g、2h、2j、2k[ZnSm(PDA)2(N-BDC)1/2(H20)]n·2nH2O 化合物 3a[ZnEu(PDA)2(N-BDC)1/2(H20)]n·2nH20 化合物 3b[ZnTb(PDA)2(N-BDC)1/2(H20)]n·2nH20 化合物 3c[ZnNd(PDA)2(N-BDC)1/2(H20)]n·2fnH2O 化合物 3d[ZnGd(PDA)2(N-BDC)i/2(H2O)]n·2nH2O 化合物 3e[Tb2Mn(FDA)4(glycol)2]n·2nH2O 化合物 4a[Nd(Suc)1/2(BPDC)]n 化合物 5a[Tb(Suc)1/2(BPDC)]n 化合物 5b[Eu(Suc)1/2(BPDC)]n 化合物 5c(二)对配合物进行了单晶结构解析、X-射线粉末衍射、红外光谱分析、荧光分析、紫外-可见固体漫反射分析、热重分析等表征与测试。五种未掺杂化合物(1a、2a、3a、4a、5a)都具有三维网络结构,其中化合物1a、2a和4a有较为明显的一维孔道,3a和5a由于结构中存在穿插和扭曲现象,所以孔道并不明显。通过X-射线粉末衍射分析发现,同一系列的化合物是同构的。(三)对化合物1n进行了三基色白光合成的性质研究,以2,5-二羟基对苯二甲酸为有机配体,通过调节化合物中金属Tb和Eu的摩尔比例,最终合成了较为理想的白光发光材料,其标准CIE色度坐标为(0.34,0.31)。(四)对化合物2k进行了系列的变温荧光测试,当从77K逐渐升高到300K时,化合物的颜色经历了一个肉眼可见的色变过程:绿色-黄色-红色。在77 K-207K的温度范围内,化合物的IEu(614nm)/ITb(546nm)荧光强度比与温度(T)之间存在明显的线性关系,随着温度的逐渐升高,Tb3+(5D4→7F5)的荧光强度逐渐减弱,荧光寿命逐渐变短,而Eu3+(5D0→7F2)的荧光强度逐渐增强,荧光寿命逐渐变长,说明该化合物在此温度范围内可作为一种良好的荧光温度计传感材料。(五)对化合物1j、2k、3b进行了相应的分子传感研究。实验结果表明,化合物1j不仅对液体小分子乙酸具有识别作用,而且可以通过猝灭效应有效地识别金属Fe3+离子。化合物2k和3b都可以选择性地识别Cr3+,其中化合物2k是通过猝灭效应实现了对金属Cr3+的识别,而化合物3b则是通过配体峰的荧光发射峰的位置偏移引起的颜色变化选择性地识别了 Cr3+。