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论文选用芳香羧酸对苯二甲酸作为配体,N,N-二(4-羧基苯)-对苯二甲酰胺做模板,DMF做溶剂,三乙胺调节pH值,采用溶剂热法在80℃条件下制备了新型稀土配位聚合物:[Ln2(BDC)3(DMF)2]·CH3CN·2.5H2O(Ln=Tb(1)、Gd(2)),利用X-射线单晶衍射仪进行单晶结构解析,并通过X-射线粉末衍射、荧光光谱、红外光谱、紫外可见光谱、热重等分析手段对配位聚合物的性质进行了表征。配位聚合物(1)的晶胞参数为:a=10.8670(12)(A),b=11.1412(13)(A),c=17.667(2)(A),α=73.510(2)°,β=89.622(2)°,γ=63.504(2)°;配位聚合物(2)的晶胞参数为:a=10.874(2)(A),b=11.162(2)(A),c=17.710(3)(A),α=73.539(3)°,β=89.447(3)°,γ=63.407(3)°。这两个配位聚合物为异质同晶体,属三斜晶系,P-1空间群。
在配位聚合物(1)的不对称配位单元中,包含了2个Tb3+离子、3个BDC2-和2个DMF分子,以及1个CH3CN和2.5个H2O客体分子。其中Tb1与来自于对苯二甲酸的7个O原子、1个DMF的O原子形成8配位,而Tb2则与来自于对苯二甲酸的6个O原子、1个DMF的O原子形成7配位结构,BDC2-配体的配位模式有:双齿-桥联和螯合-双齿两种。Tb1和Tb2通过两个双齿-桥联的BDC2-配体连接起来,距离为5.349(A);Tb1与Tb1有4个BDC2-配体,其中2个为双齿-桥联配位模式,另外2个为螯合-双齿配位模式,距离11.489(A);Tb2与Tb2之间为4个双齿-桥联配位模式的BDC2-配体,距离4.270(A);配位聚合物(2)的不对称配位单元与配位聚合物(1)相似。相邻的金属离子分别形成Tb2-Tb1-Tb1-Tb2、Gd2-Gd1-Gd1-Gd2的1D链,形成3D网络结构,CH3CN分子和H2O分子则填充在晶格空隙中。
对两个配位聚合物的红外光谱、紫外可见光谱进行了表征,均能找到对应的吸收峰;配位聚合物(2)在800℃范围内分三个阶段失重,最终转化为稀土氧化物;配位聚合物(1)在220-400nm的激发光谱在327nm波长处有最大值,发射光谱在486nm、545nm、587nm、619nm处有发射峰,对应Tb3+的5D4→7F3、5D4→7F4、5D4→7F5、5D4→7F6的电子跃迁,其中545nm处的发射峰强度最大。论文对配位聚合物(1)的合成条件进行了初步的探讨。