论文部分内容阅读
金属膦酸盐配位聚合物作为一类新型无机—有机杂化材料，已经引起人们广泛的研究兴趣。由于其具有独特的结构特征，因此在催化、离子交换、质子导电、光化学、吸附、介孔/微孔材料及嵌入材料等领域具有潜在的应用前景。
本论文分别以1—羟基亚乙基二膦酸(hedpH4)，2—羟基膦酰基乙酸(H2O3PCH(OH)CO2H)和4—羧基哌啶—N—亚甲基膦酸(H2O3PCH2—NC5H9—COOH为配体，通过混合溶剂热和水热法创新性地合成出了13种未见文献报道的结构新颖、性能优良的金属膦酸盐配位聚合物晶体材料，并利用X—射线单晶衍射、X—射线粉末衍射、TR—光谱和TG—DTA分析对所合成材料的晶体结构及骨架热稳定性进行了研究。另外，还利用荧光光谱对化合物4，7，8，9和10的发光性能进行了深入研究，并与有机膦酸配体的荧光光谱进行了比较。所合成化合物的分子式如下：
(1)Mn(hedpH2)3·3NH2(CH3)2·NH(CH3)3·3H2O
(2)Co(hedpH2)3·3NH2(CH3)2·NH(CH3)3·3H2O
(3)Ni(hedpH2)3·3NH2(CH3)2·NH(CH3)3·3H2O
(4)Zn(hedpH2)3·3NH2(CH3)2·NH(CH3)3·3H2O
(5)[Mg(hedpH2)2(H2O)]·2NH2(CH3)2
(6)[Cu(hedpH2)2(H2O)]·2NH2(CH3)2
(7)Zn3(hedp)2·2NH2(CH3)2·H2O
(8)[Zn2(HO3PCH(OH)CO2)3·2NH2(CH3)·3H2O
(9)Cd1．5[(O3PCH2NHC5H9COO)(OOCC6H4COO)0．5]
(10)Pb4[(HL)(L)(OOCC6H4COO)1．5]·2H2O
(11)La3[(HL)2(H2L)(OOCC6H4COO)2(H2O)]·7H2O
(12)Ce3[(HL)2(H2L)(OOCC6H4COO)2(H2O)]·7H2O
(13)Nd3[(HL)2(H2L)(OOCC6H4COO)2(H2O)]·7H2O
在所合成的13种金属膦酸盐配位聚合物中，其中化合物1—7是以1—羟基亚乙基二膦酸为配体通过混合溶剂热的方法获得。X—射线单晶衍射结果表明，化合物1—4为同构化合物，其结构为零维结构，且通过氢键构成三维超分子骨架。化合物5和6也为零维结构，通过氢键形成三维超分子骨架。化合物7则为三维骨架结构。化合物8是以2—羟基膦酰基乙酸为配体，也是通过混合溶剂热的方法获得。X—射线单晶衍射结果表明，化合物8为二维层状结构。化合物9—13以4—羧基哌啶—N—亚甲基膦酸为有机膦酸配体，以对苯二甲酸为第二配体，通过水热合成的方法获得。X—射线单晶衍射结果表明，化合物9和10均为三维骨架结构。化合物11—13为同构化合物，也为三维骨架结构。其中化合物13并没有获得适合结构分析的单晶，但通过X—射线粉末衍射分析可以判断，化合物13与是与化合物11和12具有相同的结构的三维结构化合物。化合物4，7，8，9和10显示出较好的发光性能。