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配位聚合物(Coordination Polymers,CPs)兼具了有机配体和无机金属离子的特点,又因其结构的可设计性和可剪裁性,从而具有独特的性质。作为一种新型材料,其研究跨越了配位化学、物理化学、有机化学、材料化学、晶体工程学、超分子化学和拓扑学等多个学科领域[1]。金属有机骨架化合物(Metal-Organic Frameworks,MOFs)作为一种多孔配位聚合物是以无机金属为节点,以有机配体为连接体,通过配位键和其他弱相互作用(氢键、π-π相互作用以及范德华力)自组装形成一维链状、二维层状、三维框架结构,是一类具有广泛应用前景的材料。在合成过程中,金属离子的选择可以包含主族、副族金属离子和稀土金属离子,配体的种类从简单小分子到有机大环配体,从多羧酸配体到含氮杂环配体,多种多样,千变万化,因此设计合成具有特定功能的CPs仍然具有一定的挑战性。近年来,由于CPs所具有的迷人的空间结构和潜在应用价值,关于它的研究已经取得了卓越的成就,并且随着科学技术的发展,测试手段和合成方法不断更新,其在光学、催化、分子磁学、吸附/分离等领域表现出了巨大的潜力。本论文中我们主要讨论了CPs的合成以及在磁性、气体吸附/分离以及二甲苯同分异构体分离方面的功能。第一章,首先,我们介绍了配位化学的发展历史和配位聚合物(CPs)、金属有机骨架化合物(MOFs)的概念;其次,我们简要介绍了该类材料的合成策略;最后,我们主要介绍了该材料在磁性、气体吸附/分离方面的应用。另外,还介绍了MOFs在液态混合物分离方面的应用。第二章,采用4-(3,5-二羧基苯)-2,2:6,2-三联苯吡啶配体在不同的反应条件下构筑了五例CPs,{[Zn(dtp)]·H2O}(1),{[Zn(dtp)]·2CH3OH·NMP}(2),{[Mn(dtp)2(H2O)4]·7(H2O)}(3),{[Mn(Hdtp)(Cl)]}(4)和{[Mn(dtp)(H2O)]·1.5H2O}(5),并对其合成方法、晶体结构和磁性及气体吸附性能进行了研究。由于配合物配位模式的区别,CPs 1-5表现出丰富多变的结构特点,并且探究了配合物3,4和5的磁性,配合物1和2的发光性质以及具有多孔框架结构的配合物2的吸附性质,配合物2表现出了分步吸附性能。第三章,利用半刚性5-(3,4-二羧基苯酚)烟酸配体和辅助配体2,2’-bipy或4,4’-bipy与Co(Ⅱ)/Cu(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)离子通过溶剂热反应得到了五例配位化合物{[Co3(L)2(H2O)2]·4H2O}(6),{[Cd3(L)2(NMP)2]}(7),{[Cu(HL)]·NMP}(8),{[Cd(HL)(2,2’-bipy)]}(9)和{[Co(HL)(4,4’-bipy)(H2O)2]}(10)并对其结构及性质特点进行了研究。6表现出对CO2气体的有效储存能力,以及对CO2/CH4气体的较好的选择性吸附。配合物6,8和10具有反铁磁性,其中10的交流磁化率表现出缓慢的磁驰豫现象,显示出一个有效能垒为8.98 K的单链磁体的磁行为。第四章,通过选用一系列具有刚性结构的MOFs,MFM-300(Al,Fe,V,In,Cr)和NOTT-101(Cu)进行二甲苯异构体混合物的分离实验,研究了MFM-300(Al,Fe,V,In)系列MOFs的精细化孔径,展示了该系列MOFs对二甲苯异构体的分子识别机制。我们分别进行了色谱分析二甲苯异构体分离实验和动态二甲苯异构体分离实验,实现了二甲苯异构体在MFM-300(Fe,V,In)中的完全分离。尤其是,MFM-300(Fe,V,In)材料对二甲苯异构体(p-xylene、o-xylene、m-xylene)具有独特的洗脱顺序,并对间二甲苯表现出特殊的选择性。另外我们利用高分辨同步X-ray射线粉末衍射测试等方法,对MFM-300(Al,Fe,V,In)材料在吸附分离二甲苯分子后二甲苯与框架结构的相互作用进行了深入研究。