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多金属氧酸盐(POMs)是一类具有多电子和多样化结构的无机金属-氧簇化合物。由于多金属氧酸盐所具有的氧化还原性、大尺寸及多样化的拓扑结构,以POMs为基础的有机-无机杂化化合物的设计与合成在无机化学中是一个重要的研究领域。随着多酸化学最近三十年来的飞速发展,化学分析测试手段的不断提高和新合成方法的出现,研究者对配位化学晶体工程科学的研究越来越深入。POMs具有较高的电负性和较强的配位能力,通常用作优异的无机多齿构筑单元,与过渡金属或稀土金属阳离子、有机配体构建各种一维、二维和三维结构的新型取代多金属氧酸盐,极大地丰富了多酸的结构化学。这些有机-无机杂化化合物在光催化、磁性、吸附、大分子晶体学、生物催化等方面展现出广阔的应用前景。本文以硅钨酸为模板,2,6-吡啶二羧酸为有机配体,通过加入不同的稀土金属和过渡金属铜,成功合成出了六种新型有机-无机杂化化合物,并进一步研究其结构和光学性质。本文创新性研究主要包括以下三个方面:1、以硅钨酸为模板,2,6-吡啶二羧酸为有机配体,分别加入氯化钆/硝酸镨/硝酸镧,利用水热合成法合成出三种RE-POMs配合物晶体。它们具有相同的结构特征和化学通式[Ln(pydc)(H20)4]4[SiW12O40]·4H2O(Ln=Gd,Pr,La,记为配合物(Ⅰ)-(Ⅲ))。X-射线单晶衍射表明它们均属于单斜晶系,配合物(Ⅰ)的空间群为C2/c,配合物(Ⅱ、Ⅲ)的空间群为P2(1)/c。分别对其进行了红外、紫外、元素分析、XRD、TG-DTA、XPS等一系列表征。这三种化合物性质相似,热稳定性良好。CCDC:配合物(Ⅰ)-(Ⅲ)分别为1577215,1584922,1833283。2、在上述工作基础上引入过渡金属离子,成功合成出三种零维结构的新型有机-无机杂化多金属氧酸盐配合物RE-TM-POMs。X-射线单晶衍射表明它们均属于三方晶系、R3:H空间群,具有相同的结构特征和化学通式[Ln(NH4)(H20)9][Cu(pydc)(H20)]3[SiW12O40].15H20(Ln=Gd,Pr,La 记为配合物(Ⅳ)-(Ⅵ))。晶胞参数 a = 15.8895(3)A,b= 15.9367(3)A,c = 26.6603(12)A,a = 90°,γ = 120°。结构中的 NH4+离子可能是原料Cu(NO3)2·3H20中NO3离子被还原所致。分别对其进行红外、紫外、元素分析、XRD、TG-DTA、XPS等一系列表征。这三种化合物性质相似,热稳定性良好。CCDC:配合物(Ⅳ)-(Ⅵ)分别为 1589718,1589722,1584921。3、研究了这两类配合物的发光性质,并将其应用于光催化降解亚甲基蓝染料。研究表明,含Pr3+的配合物(Ⅱ)、(Ⅴ)能很好地催化降解MB染料,特别是配合物(Ⅴ)[Pr(NH4)(H2O)9][Cu(pydc)(H2O)]3[SiW12O40]·15H2O,能在 120 分钟内降解 90%以上的MB。两类配合物的光催化降解都符合化学吸附基础上的二级反应动力学模型,相关系数R2均大于0.99。