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本论文共分两部分,第一部分基于分子设计与组装的原理,利用稀土金属或者稀土金属和有机多羧酸配体的参与,采用常规水溶液合成法制备了两个系列14例新颖的稀土取代的磷钨酸盐衍生物,并对它们的单晶结构、光谱性质(IR、XRPD)、热性质(TG)、荧光性质及磁性质进行了表征和研究。I.以单缺位Keggin[α-PW11O39]7阴离子为前驱体,与稀土和草酸反应,成功地合成了两种类型五例草酸桥连的二聚化合物。1、[(CH3)4N]10{[(α-PW11O39)Y(H2O)]2(C2O4)}·10H2O:单斜晶系,P2(1)/n空间群,a=18.743(7),b=18.235(7),c=20.793(7),β=102.520(7)°,V=6938(4)3,Z=2,R1=0.0574,wR2=0.1196。2、[(CH3)4N]10{[(α-PW11O39)Dy(H2O)]2(C2O4)}·10H2O:单斜晶系,P2(1)/n空间群,a=18.635(5),b=18.182(5),c=20.635(5),β=102.916(5)°,V=6815(3)3,Z=2,R1=0.0449,wR2=0.0968。3、[(CH3)4N]10{[(α-PW11O39)Ho(H2O)]2(C2O4)}·10H2O:单斜晶系,P2(1)/n空间群,a=18.606(16),b=18.184(16),c=20.560(2),β=102.789(18)°,V=6885(11)3,Z=2,R1=0.0546,wR2=0.1209。4、[(CH3)4N]10{[(α-PW11O39)Er(H2O)]2(C2O4)}·10H2O:单斜晶系,P2(1)/n空间群,a=18.826(4),b=18.309(4),c=20.752(4),β=102.580(3)°,V=6981(2)3,Z=2,R1=0.0737,wR2=0.1672。5、[(CH3)4N]3{(α-PW10O38)Tm2(C2O4)(H2O)2}·2.5H2O:单斜晶系,C2/c空间群,a=20.517(11),b=18.239(9),c=18.608(9),β=102.650(10)°,V=6794(6)3,Z=4,R1=0.0665,wR2=0.1902。II.以Dawson[α-P2W18O62]6阴离子为前驱体,与稀土反应,成功得到三例新颖的三角形状和六例二聚的稀土衍生物。6、 Na12[La(H2O)9]2[(α2-P2W17O61H4)La(H2O)4]6100H2O:六方晶系,P6(3)/m空间群,a=b=25.590(2),c=22.670(4),V=12856(3)3,Z=1,R1=0.0443,wR2=0.1067。7、 Na12[Ce(H2O)8][(α2-P2W17O61H2)Ce(H2O)4]328H2O:六方晶系,P6(3)/m空间群,a=b=25.360(4),c=22.461(7),V=12510(5)3,Z=2,R1=0.0602,wR2=0.1565。8、 Na12[Pr(H2O)8][(α2-P2W17O61H2)Pr(H2O)4]328H2O:六方晶系,P6(3)/m空间群,a=b=25.487(3),c=22.810(5),V=12832(3)3,Z=2,R1=0.0565,wR2=0.1438。9、[Nd(H2O)7]{[Nd(H2O)7][(α2-P2W17O61H)][Nd(H2O)3]}13H2O:三斜晶系, P–1空间群,a=14.231(3),b=17.828(14),c=19.830(5),α=89.444(5)°,β=72.891(4)°,γ=85.872(5)°,V=4796(2)3,Z=2,R1=0.0934,wR2=0.2033。10、[(CH3)4N]4Na2[Gd(H2O)8]2[(α2-P2W17O61H)Gd(H2O)3]222H2O:三斜晶系,P–1空间群,a=14.244(1),b=15.414(1),c=23.727(2),α=103.310(2)°,β=106.365(2)°,γ=96.944(2)°,V=4767(7)3,Z=1,R1=0.0508,wR2=0.1305。11、[(CH3)4N]4Na2[Dy(H2O)8]2[(α2-P2W17O61H)Dy(H2O)3]222H2O:三斜晶系,P–1空间群,a=14.269(2),b=15.468(2),c=23.816(3),α=103.199(2)°,β=106.535(2)°,γ=97.200(2)°,V=4803(9)3,Z=1,R1=0.0433,wR2=0.1064。12、[(CH3)4N]4Na2[Ho(H2O)8]2[(α2-P2W17O61H)Ho(H2O)3]222H2O:三斜晶系,P–1空间群,a=14.223(2),b=15.434(2),c=23.780(3),α=103.144(2)°,β=106.593(2)°,γ=97.204(3)°,V=4769(1)3,Z=1,R1=0.0458,wR2=0.1066。13、[(CH3)4N]3[Er(H2O)8][(α2-P2W17O61H)Er(H2O)2]12H2O:三斜晶系,P–1空间群,a=13.246(4),b=18.200(5),c=19.965(6),α=93.481(4)°,β=97.582(5)°,γ=96.932(5)°,V=4722(2)3,Z=2,R1=0.0639,wR2=0.1457。14、[Yb(H2O)8][(α2-P2W17O61H4)Yb(H2O)2]16H2O:三斜晶系,P–1空间群,a=13.177(4),b=18.160(6),c=19.887(7),α=93.563(6)°,β=97.575(7)°,γ=96.950(6)°,V=4668(3)3,Z=2,R1=0.0902,wR2=0.2268。第二部分基于第一部分的工作,同时将过渡金属和有机配体引入体系中,采用水热法成功制备了三个系列16例新颖的稀土-过渡金属(RE-TM)衍生物,并对它们的单晶结构、光谱性质(IR、XRPD)、热性质(TG)、荧光性质及光催化性质进行了表征和研究。I.利用水热合成法,向饱和Keggin[α-SiW12O40]4阴离子体系中同时引入稀土-过渡金属和有机配体,得到了8例RE-TM硅钨酸盐衍生物。15、 KH7(enH2)4[Cu(en)2(H2O)]2{[Cu(en)2]1.5Gd[(α-SiW11O39)2]}2·15H2O:单斜晶系,P2(1)/c空间群,a=17.545(3),b=24.189(4),c=24.659(4),β=104.053(3)°,V=10152(3)3,Z=2,R1=0.0425,wR2=0.0723。16、 KH7(enH2)4[Cu(en)2(H2O)]2{[Cu(en)2]1.5Tb[(α-SiW11O39)2]}2·15H2O:单斜晶系,P2(1)/c空间群,a=17.559(3),b=24.235(4),c=24.673(4),β=103.939(4)°,V=10196(3)3,Z=2,R1=0.0430,wR2=0.0973。17、 KH7(enH2)4[Cu(en)2(H2O)]2{[Cu(en)2]1.5Er[(α-SiW11O39)2]}2·15H2O:单斜晶系,P2(1)/c空间群,a=17.5312(16),b=24.212(2),c=24.750(2),β=103.919(2)°,V=10196.8(6)3,Z=2,R1=0.0349,wR2=0.0755。18、 KH7(enH2)4[Cu(en)2(H2O)]2{[Cu(en)2]1.5Yb[(α-SiW11O39)2]}2·15H2O:单斜晶系,P2(1)/c空间群,a=17.586(6),b=24.236(9),c=24.708(8),β=103.857(6)°,V=10224(6)3,Z=2,R1=0.0448,wR2=0.0845。19、 KH7(enH2)4[Cu(en)2(H2O)]2{[Cu(en)2]1.5Lu[(α-SiW11O39)2]}2·15H2O:单斜晶系,P2(1)/c空间群,a=17.510(3),b=24.175(4),c=24.658(4),β=103.817(3)°,V=10136(3)3,Z=2,R1=0.0413,wR2=0.0933。20、 H7(enH2)2{[Cu(en)2]Pr[α-SiW11O39)2]}·14H2O:单斜晶系,C2/c空间群,a=41.501(12),b=11.983(4),c=22.120(7),β=109.478(5)°,V=10371(5)3,Z=4,R1=0.0582,wR2=0.1451。21、(enH2)5{[Cu(en)2]1.5Nd[α-SiW11O39)2]}·12H2O:三斜晶系,P–1空间群,a=12.1045(14),b=19.926(2),c=23.161(4),α=109.675(3)°,β=94.912(3)°,γ=102.185(2)°,V=5066.5(12)3,Z=1,R1=0.0402,wR2=0.0858。22、 Na3H9(enH2)2{[Cu(en)2(H2O)][Cu(en)2]1.5Yb[(α-SiW11O39)2]}2·8H2O:单斜晶系,P2(1)/n空间群,a=22.368(12),b=11.879(7),c=39.67(2),β=102.010(10)°,V=10309(10)3,Z=2,R1=0.0779,wR2=0.1652。II.利用水热合成方法,向饱和Keggin [α-SiW12O40]4阴离子体系中同时引入稀土-过渡金属和有机配体,得到了7例基于2,3-吡嗪二羧酸桥连的硅钨酸盐衍生物。23、(enH2)[Cu(en)2(H2O)]2{[Cu(en)2][Cu(en)2(H2O)][(α-SiW11O39)Y(H2O)(C6N2H2O4)]}2·4H2O:三斜晶系,P–1空间群,a=12.922(4),b=13.115(4),c=21.868(6),α=79.111(5)°,β=84.603(5)°,γ=64.270(4)°,V=3278.3(16)3,Z=1,R1=0.0551,wR2=0.0998。24、(enH2)[Cu(en)2(H2O)]2{[Cu(en)2][Cu(en)2(H2O)][(α-SiW11O39)Dy(H2O)(C6N2H2O4)]}2·4H2O:三斜晶系,P–1空间群,a=13.050(4),b=13.243(4),c=22.028(7),α=79.181(5)°,β=84.619(5)°,γ=64.181(4)°,V=3365.9(19)3,Z=1,R1=0.0367,wR2=0.0836。25、(enH2)[Cu(en)2(H2O)]2{[Cu(en)2][Cu(en)2(H2O)][(α-SiW11O39)Ho(H2O)(C6N2H2O4)]}2·4H2O:三斜晶系,P–1空间群,a=12.913(2),b=13.125(2),c=21.948(3),α=79.327(3)°,β=84.624(3)°,γ=64.379(3)°,V=3295.6(9)3,Z=1,R1=0.0672,wR2=0.1404。26、(enH2)[Cu(en)2(H2O)]2{[Cu(en)2][Cu(en)2(H2O)][(α-SiW11O39)Tm(H2O)(C6N2H2O4)]}2·4H2O:三斜晶系,P–1空间群,a=12.969(3),b=13.166(3),c=21.951(5),α=79.181(5)°,β=84.619(5)°,γ=64.181(4)°,V=3365.9(19)3,Z=1,R1=0.0367,wR2=0.0836。27、(enH2)[Cu(en)2(H2O)]2{[Cu(en)2][Cu(en)2(H2O)][(α-SiW11O39)Yb(H2O)(C6N2H2O4)]}2·4H2O:三斜晶系,P–1空间群,a=12.823(4),b=13.051(4),c=21.758(7),α=78.870(5)°,β=84.322(5)°,γ=64.278(4)°,V=3312.8(13)3,Z=1,R1=0.0580,wR2=0.0984。28、(enH2)[Cu(en)2(H2O)]2{[Cu(en)2][Cu(en)2(H2O)][(α-SiW11O39)Lu(H2O)(C6N2H2O4)]}2·4H2O:三斜晶系,P–1空间群,a=13.038(4),b=13.209(4),c=21.996(6),α=79.307(4)°,β=84.586(5)°,γ=64.358(4)°,V=3355.1(16)3,Z=1,R1=0.0577,wR2=0.1476。29、[Cu(en)2(H2O)]2{[Cu(en)2]2[Cu(C6N2H2O4)2][(α-H2SiW11O39)Ce(H2O)]2}·8H2O:三斜晶系,P–1空间群,a=12.097(4),b=12.203(4),c=22.757(8),α=84.973(6)°,β=84.005(6)°,γ=65.801(5)°,V=3043.7(19)3,Z=1,R1=0.0402,wR2=0.0947。III.利用水热合成方法,向饱和Keggin [α-SiW12O40]4阴离子体系中同时引入稀土-过渡金属和有机配体,得到1例基于草酸桥连的RE-TM硅钨酸盐衍生物。30、[Cu(en)2(H2O)]2{[Cu(en)2(H2O)]2[Cu(en)2]2[(α-SiW11O39)Sc(H2O)]2(C2O4)}·8H2O:正交晶系,Pbca空间群,a=21.262(8),b=26.615(9),c=21.497(7),V=12165(7)3,Z=4,R1=0.0598,wR2=0.1342。