【摘 要】
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配位聚合物（CPs）是由金属离子和有机配体通过配位键构成的具有周期性结构的晶态材料,也被称为金属-有机骨架（MOFs）。配位聚合物通常具有高结晶度,可调节的网络拓扑结构,大的表面积以及孔隙率,这些性质赋予了配位聚合物具有特定的功能。合理选用金属离子和有机配体可以设计合成出结构多样并且具有特定功能的配位聚合物。配位聚合物在不同研究领域展现出广阔的应用前景,比如气体储存、分离、化学/生物传感器、催化、
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配位聚合物（CPs）是由金属离子和有机配体通过配位键构成的具有周期性结构的晶态材料,也被称为金属-有机骨架（MOFs）。配位聚合物通常具有高结晶度,可调节的网络拓扑结构,大的表面积以及孔隙率,这些性质赋予了配位聚合物具有特定的功能。合理选用金属离子和有机配体可以设计合成出结构多样并且具有特定功能的配位聚合物。配位聚合物在不同研究领域展现出广阔的应用前景,比如气体储存、分离、化学/生物传感器、催化、质子传导、药物输送和磁性等。因此,设计合成具有特定功能性质的配位聚合物是合成化学和材料化学的前沿研究方向。本论文主要分为以下三部分工作:1.选用2,2-联吡啶-4,4-二羧酸（BPDC）,过渡金属硝酸盐（硝酸镍,硝酸钴）和镧系金属硝酸盐（硝酸钆,硝酸铕,硝酸铽）利用蒸汽辅助合成方法,成功制备出6个结构新颖的三维3d-4f混金属配位聚合物（配合物1-6）。通过单晶X-射线衍射（SXRD）,粉末X-射线衍射（PXRD）,热重分析（TGA）,紫外可见吸收光谱（UV-vis）和红外光谱（IR）对其结构和性质进行表征。此外,还研究了配合物1和2的光催化还原二氧化碳的催化活性。在光照两个小时后,配合物1和2的CO产量分别达到7622μmol-1g-1和11250μmol-1g-1,CO选择性分别达到94.85%和94.46%。通过光电化学表征揭示了配合物光催化还原CO2机理。配合物1具有优秀的碘吸附性能。这项工作为构建双功能配位聚合物提供了可行的设计思路。[（Gd2Ni（BPDC）3（H2O）4）]·（NO3）2（DMA）（1）[（Gd2Co（BPDC）3（H2O）6）]·（NO3）2（DMA）2（2）[（Eu2Ni（BPDC）3（H2O）4）]·（NO3）2（DMA）（3）[（Eu2Co（BPDC）3（H2O）6）]·（NO3）2（DMA）2（4）[（Tb2Ni（BPDC）3（H2O）4）]·（NO3）2（DMA）（5）[（Tb2Co（BPDC）3（H2O）6）]·（NO3）2（DMA）2（6）2.在前一章工作基础上,成功制备了6个基于2,2-联吡啶-4,4-二羧酸的铜基配位聚合物。其中配合物7-9是1,3,5的异质同晶化合物。配合物10,11是以{Ln5}金属簇作为连接点形成的三维结构。配合物12是通过改变铜盐种类得到的二维层状配位聚合物。通过SXRD,PXRD和IR对其结构和性质进行表征。荧光光谱显示了配合物9具有Tb3+的四个特征发射峰,能够成为具有广泛应用的发光材料。这项工作为在同一体系中设计合成具有多样化结构的CPs提供了参考。[（Gd2Cu（BPDC）3（H2O）4）]·（NO3）2（DMA）（7）[（Eu2Cu（BPDC）3（H2O）4）]·（NO3）2（DMA）（8）[（Tb2Cu（BPDC）3（H2O）4）]·（NO3）2（DMA）（9）[Gd5Cu（BPDC）3（OH）11（H2O）5]（10）[Tb5Cu（BPDC）3（OH）11（H2O）5]（11）[Cu2（BPDC）2（H2O）2]（12）3.利用经典的Keggin型多酸H4[Si W12O40]和H3[PW12O40]作为无机建筑块,选用2,2-联吡啶-4,4-二羧酸作为有机配体,选用不同种类的过渡金属盐通过蒸汽辅助合成法成功制备了5个多酸基配位聚合物（配合物13-17）。其中配合物13-15是具有三维结构的POMCPs,16,17是结构简单的单分子化合物。通过SXRD,PXRD,TGA,UV-vis和IR对其结构和性质进行表征。此外,研究了配合物13对碘的吸附性能。这项工作为设计合成具有新颖结构和特定功能的多酸基配位聚合物提供了一个思路。[Cu6（BPDC）6(H3PW12O40)]（13）[Cu6（BPDC）6(H4Si W12O40)]（14）[Cu3（BPDC）3(H3PW12O40)]（15）[Co（H2BPDC）（HIN）(HPW12O40)（H2O）3]·7H2O（16）[Ni（H2BPDC）3(HPW12O40)]（17）
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