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金属有机配位聚合物由于结构多样性和在气体存贮、催化、光学、药物传输、分离、传感器等方面的潜在应用,引起了人们的广泛关注。目前报道的合成方法中一般存在着反应时间长、反应温度高、使用大量有机溶剂和复杂的反应设备等缺点,成为制约其产业化进程的瓶颈,因而开发出快速、简便、高产率的制备方法具有重要意义,特别是采用稳定和环境友好的方法来制备配位聚合物纳／微米材料是一项新颖而富于挑战性的课题。本论文围绕羧酸配体构筑的金属有机配位聚合物材料的合成与表征,从合成线路的开发及新化合物的制备两方面进行了研究,具体研究内容如下：1.孔结构配位聚合物纳／微米颗粒的羧酸胺盐法合成及表征。对于羧酸配体和金属之间反应速度慢、反应温度比较高的体系,通过将非水溶性羧酸配体转化为水溶性铵盐,探索了非有机体系中Cu3(BTC)2和CuBDC的合成。(1)在室温条件下,直接混合Cu(NO3)2和H3BTC甲胺盐的水溶液,通过改变反应物的初始浓度,获得了Cu3(BTC)2的多面体晶体(500-1000nm)、具有分级结构的微米棒(15×3μm)及表面光滑的微米棒(5×1μm),N2吸附测试表明产物具有较高的BET比表面积(1207-1379m2/g)和孔容积(0.59-0.86cm3/g)。且有分级结构的棒状晶体在吸附中表现出的微孔和介孔两种孔道共存的现象在实际的工业化过程中可能有重要的应用前景。(2)以CuAC2和H2BDC甲胺盐为反应起始物,在水溶液中获得了化合物CuBDC-1;以CuAC2水溶液和H2BDC的DMF溶液为起始物,获得了化合物CuBDC-2。通过XRD、IR、SEM、TGA以及N2吸附测试等手段对两种产物进行了表征,结果显示CuBDC-2经140℃的真空热处理后,与水溶液中直接获得的产物CuBDC-1具有相同的晶体结构及性质。以上研究结果表明羧酸铵盐法具有操作简便、节约能源等易于批量生产的优点。2.配位聚合物晶体材料的传统方法合成及表征。以羧酸配体和稀土金属构筑了四利配位聚合物,并对其结构和性能进行了表征。(1)获得了具有三维骨架结构的化合物Tm(BTC)(DMF)(DMSO),结构中每个非对称基本结构单元包括1个八配位的金属中心Tm,2个呈中心对称的金属中心Tm通过2个双齿桥连的BTC基团相连,形成了1个双核的次级结构单元。该聚合物具有ABW分子筛拓扑结构,包含[100]方向5×8A2的一维孔道。(2)获得了具有三维骨架结构的化合物Yb3(BDC)4.5(DMF)2(H2O)3·(DMF)2,每个非对称基本结构单元包括3个八配位的金属中心,2个晶体学上等价的Ybl原子通过4个羧酸基团相连形成金属二聚体,二聚体再通过配体上的羧酸基团分别连接金属中心Yb2和Yb3,形成由6个金属中心组成的次级结构单元,最终结构中包括沿[011]方向上的一维5×7A2菱形孔道。(3)获得了具有二维层状结构的化合物Gd(BTC)(phen)(DMF),化合物的每个非对称结构基元包含1个九配位的金属中心Gd,每个金属中心与3个BTC分子相连,每个BTC分子又同时与3个金属中心相连,在ac面上形成二维层状结构。(4)获得了具有三维骨架结构的化合物Nd2(suc)3(H2O)2·H2O,两个等价的九配位金属中心Nd通过3个羧基相连,在b轴方向形成了一维zigzag链,链与链之间通过丁二酸进一步相连,形成三维结构。3.分级结构配位聚合物材料的羧酸胺盐法合成及表征。通过羧酸铵盐法合成了系列稀土配位聚合物Ln2(BDC)3(H2O)4(Ln=Y, La, Ce, Eu, Gd, Tb, Ho, Er),其中五种产物(Ln=Y, La, Ce,Ho,Er)的研究未见报道。通过粉末XRD,IR, SEM, TGA以及荧光测试对以上产物进行了表征,电镜结果显示以上聚合物均具有分级结构,粒子尺寸在5-10μm之间。4.孔结构配位聚合物纳/微米颗粒的一元羧酸辅助法合成及表征。对于羧酸配体和金属中心之间聚合反应速度过快,难以控制产物形貌的体系,向反应体系加入一元羧酸作为配位调控剂,通过调控剂与真正配体之间的配位竞争作用来降低反应速率,进而在室温条件下合成形貌可控的配位聚合物材料。在室温下,向CuAC2H2O和H3BTC反应体系中加入七种不同的一元羧酸,获得了50-200nm的Cu3(BTC)2球形粒子及400nm-3μm的多面体粒子,并通过粉末XRD、IR、及TGA对产物进行了表征。N2吸附测试表明产物具有较高的BET比表面积(1087-1273m2/g)及孔体积(0.60-0.73cm3/g)。