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由金属与金属间轨道直接重叠形成的金属-金属键,使双核金属单元产生了不同于单个金属离子的特殊的电子组态,这些电子微态是该类化合物产生优良性质的内在原因,使其在光电、磁电及相关的材料物理领域具有潜在应用前景。在金属-金属键的研究当中,双核金属单元Ru2的金属成键最为复杂,围绕Ru2n+(n = 4,5,6)设计和合成各种功能配合物并深入研究其磁行为已经是一个重要的课题,其中,以n = 4,6为同价态双核钌化合物和n = 5为混合价态双核钉化合物研究最多。基于含金属-金属键的双核钌化合物特殊的结构和性质,以CO32-为桥联配体可以通过不同的桥联方式将磁性中心连接成不同维数的配合物,CO32-作为双核钌的桥联配体,它具有优良的磁性传递作用,再加上用双核基团Ru2(CO3)43-来组装具有延展结构的超分子化合物的报道非常少见。因此本文基于Ru2(CO3)43-模块单元,与过渡离子和稀土离子反应,构筑得到15个新化合物,其中与过渡金属反应得到二个一维链化合物和五个二维层状化合物,与稀土离子反应得到8个同构的三维网状化合物;用超声波法,与Co,Ni,Mn反应来合成不同尺寸的颗粒HxK1-xM(Ru2(CO3)4 nH2O(M = Co,Ni,Mn)。主要研究成果包括三个方面:一、以双核[Ru2(C03)4L2]5-为模块构筑3d-4d配位聚合物(X = Cl,Br)以双核[Ru2(C03)4L2]5-为模块与过渡金属Co,Mn,Zn,Cu进行自组装形成二个一维链状化合物和五个二维层状化合物:K[Mn(H20)4]2[Ru2(CO3)4Br2]·2H20(1),H[{Mn(H20)4}2Ru2(C03)4Br2]6H20(2),[{Co(H20)4}2Ru2(CO3)4(H20)2]n[{Co(H20)4}2-Ru2(CO3)4Br2]n·10.5nH2O(3),KM(H20)6[M(H20)2Ru2(C03)4C12]4H2O[M = Zn(4),Mn(5)],K2Li[Cu(H20)2Ru2(C03)4X2]·5H20[X = Cl(6),Br(7)]。通过磁性测试得到化合物1-3,5-7表现出铁磁耦合,而化合物4表现出反铁磁耦合。其中,化合物1:gRu= 2.13,D = 90.2 cm-1,0 = 3.82 K,R=4.3 × 10-4;化合物 2:gRu=2.20,D = 90.7 cm-1 θ=4.78 K 和R = 1.3×10-4;化合物3:g = 2.18,gCO = 2.43,D = 71.0 cm-1,θ=-8.33 K,R = 2.3 ×10-4;合物4:gRu = 2.13,D = 89.3 cm-1,θ=-0.08 K,TIP=4.5 × 10-4,R=6 × 10-5;化合物 5:gRu=2.23,D = 84.2 cm-1,0 = 3.57 K,TIP=1.8 × 10-4 和R=6 × 10-5;化合物 6:gRu= 2.24,gCu=2.33,D = 68.3 cm-1 θ = 5.0 K,R=2 x10-5;化合物 7:gRu=2.24,gCu = 2.27,D= 74.7 cm-1,θ=2.65,R = 8 x 10-5。二、基于双核[Ru2(CO3)4]3-模块单元构筑获得了 8个4d-4f配位聚合物通过[Ru2(CO3)4]3-为构筑模板与稀土离子进行自组装形成8个同构三维网状结构化合物:{[Ln(H2O)5][Ru2(CO3)4]}·3H2O{Ln = Er(8),Ce(9),Nd(10),Sm(11),Eu(12),Gd(13),Tb(14),Dy(15)}。通过变温磁化率测试得到在化合物8-15中,双核单元Ru2(CO3)4]3-和Ln3+存在弱铁磁相互作用。三、研究化合物HxK1-xM(Ru2(CO3)4·nH2O的不同尺寸大小对于其磁学性质的影响(M =Co,Ni,Mn)改变反应温度,分散剂以及金属盐的种类合成不同尺寸的颗粒HxK1-xM(Ru2(CO3)4·nH2O(M=Co,Ni,Mn),通过磁性测试来研究颗粒尺寸对磁学性质的影响,即矫顽场和剩余磁化强度的大小。