半刚性吡唑羧酸配体构筑的配位聚合物的荧光、染料吸附及磁性研究

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配位化学领域中人们对配位聚合物CPs或者金属有机骨架化合物MOFs的研究随着科技的发展取得了质的进步。配合物的构筑由于受配体、金属离子、溶剂、温度等因素的影响致使其拥有无限可能的结构及性质功能,从而在光、电、磁、吸附、催化以及生物医药等领域承担着举重若轻的角色。在配合物构筑过程中,通过对各种因素的控制以达到目标配合物一直是化学人孜孜不倦的目标。本文中,我们选用1-(3,5-二羧酸基苄基)-3,5-吡唑二羧酸(H4L)配体作为构筑目标配合物的起点,结合系列金属离子在溶剂热反应下得到了九例CPs:{[Ln(HL)(H2O)3]}n(1-Ln)(1-3)(Ln=Eu(1),Tb(2)和Dy(3)),{[Cd3(HL)2(H2O)3]·3H2O·2CH3CN}n(4),{[Zn3(HL)2H2O]·4H2O}n(5),{[Ba2L5H2O]·2H2O}n(6),{[Ba4(L)2·5H2O]·2H2O}n(7),{[Cd3(HL)2·Cl2·2H2O]·2H2O}n(8)和{[Cu2(L)2·2H2O]·4H2O}n(9)。我们分别对配合物进行了红外、热重TGA、X-射线粉末衍射、紫外、ICP等基本性质进行了表征,并且开展了相关配合物性质的重点研究:第一章,简述了CPs的历程发展、应用领域等基本情况以及本论文的选题的目的、取得的主要成果和开展的主要工作。第二章,使用配体H4L与镧系金属Eu3+、Tb3+、Dy3+反应得到的配位聚合物1-3。其中配合物1(Eu)、3(Dy)展现出了良好的荧光性能和反铁磁作用,特别是配合物1(Eu),不仅拥有识别Fe3+、CrO42-及Cr2O72-离子的能力,还具有优良的水稳定性,为MOFs的实际应用提供了潜能。第三章,利用配体H4L与过渡金属Cd2+合成得到一例具有3D孔道结构的配合物4(Cd),该配合物具有优良的固态荧光性能,同时由于其具有的孔结构,对刚果红CV染料展现出了良好的选择性吸附能力。第四章,开展了配体H4L与金属Zn2+、Ba2+、Cd2+、Cu2+反应得到的五例配合物5(Zn)、6(Ba)、7(Ba)、8(Cd)、9(Cu)的结构和相关的性能研究。其中配合物5(Zn)等展现出了较好的固态发光性能,配合物9(Cu)呈现出反铁磁交换性质。
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