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可设计的金属有机骨架(MOFs)因具有比表面积大和孔道结构丰富的等优点,使得这类材料在超级电容器领域具有很好的应用潜力。本文基于刚性L1=3,3′,5,5′-联二苯四羧酸(H4BPTC)配体,及柔性芳香四羧酸L2=5-(2-((3,5-二羟基)氧)氧乙基)间二苯甲酸(H4PDTA)、L3=5-(5’-(1,4-苯双环(亚甲基)二氧)间二苯甲酸(H4PDPA)和L4=1,3-二(3’,5’-二苯甲酸)苯(H4DPB)配体,以Cd、Co、In和Li为金属中心合成了8个结构新颖的配合物:{Cd2(L1)(CH3CH2O)(DMA)(H2O)}n(1){Co2(L1)(DMA)(H2O)2?(DMA)2}n(2){In(L1)?(DMP)}n(3){In(L1)?(DMF)}n(4){[Li5.5(L1)4(DMF)(H2O)?(H2O)]}n(5){[Li3(L2)(DMF)(H2O)?(H2O)]}n(6){[Li4(L3)(DMF)2]}n(7){[Li5(L4)2(H2O)?(H2O)]}n(8)并对这8个配合物进行了单晶结构的解析、X-射线粉末衍射、红外光谱分析、热重分析、荧光光谱分析、半导体性能研究以及电容性质等全面的理化性能表征。(1)基于刚性配体L1与金属Cd、Co、In和Li构筑了配合物1-5:同构配合物1和2中均有双核金属簇M2(COO)3(M=Cd2+,Co2+),双核簇与配体L1在ac平面扩展成二维层,二维层与二维层间通过配体在b轴方向形成具有两种不同类型孔道的三维结构。同分异构的配合物3和4均是In和L1在不同溶剂为模板剂的导向作用下自组装而成,这两个配合物中配体的两个苯环所在平面间二面角分别为61.9°和16.0°,使得二者呈现出不同的三维结构。配合物5中存在由LiO4四面体共边连接形成四核簇(LiO4)4,四核簇之间连接成近似波浪状的一维链{(LiO4)4}n,一维链与独立的四面体通过配体连接形成两种类似三明治的二维层,两种不同的二维层又通过配体交替连接形成三维结构。对以上5个配合物进行电容测试,当电流密度为1 A g-1时,配合物1-5的质量比电容值依次为35.9 F g-1、111.9 F g-1、25.0 F g-1、34.7 F g-1和49.6F g-1。(2)基于柔性配体L2、L3和L4,以Li+为中心金属离子,构筑了多核锂簇配合物6-8。配合物6中的三核锂簇Li3(COO)3与L2配体形成一条柱状一维链,两条柱状链之间通过共用弯曲配体形成三维孔道,进而形成(6,6)-连接的拓扑网络结构。配合物7中的一维链由四核锂簇Li4(μ2-O)2(COO)4之间通过共用两个羧基形成;一维锂链之间通过完整的配体L3形成(6,6)-连接的三维孔道。配合物8中有单核锂簇(Li(1)O4),双核簇(Li2(COO)4)和蝴蝶型六核簇(Li6(COO)6)三种锂簇;沿b方向,两个蝴蝶型六核簇之间通过连接两个不同配体L4形成两种不同的四方网格状的二维层;剪刀状的二维平面之间通过共用六核簇相交成三维菱形孔道结构。并对以上三个配合物进行电容测试,当电流密度为1 A g-1时,配合物6-8的质量比电容值依次为34.1 F g-1、35.0 F g-1和17.9 F g-1。