吡啶羧酸类稀土配合物的合成、结构及性能研究

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本论文以3-吡啶-3-基-苯甲酸(HL1)和3-吡啶-4-基-苯甲酸(HL2)为配体与硝酸稀土通过水热方法合成了8个稀土配合物,Ln2(L1)6(H2O)4 [Ln = Sm (1), Tb (2)], Ln(L2)4(H2O)2·H2O [Ln = Nd (3), Sm (4), Eu (5), Gd (6), Tb (7), Er (8)],对这8个稀土配合物进行了元素分析、热失重分析、红外光谱分析、X-射线粉末衍射分析和X-射线单晶衍射分析,研究了配合物的荧光性能和分子磁性。通过X-射线单晶衍射分析表明配合物均属于三斜晶系,P–1空间群。配合物1和3–8均为一维链状结构,相邻链与链之间存在π–π相互作用,而且稀土离子都是与氧样子形成八配位。其中配合物1中有两个配位环境不同的稀土离子,而配合物3–8中只有一种配位环境的稀土离子,且配合物3–8属于同构。通过对配合物热失重分析表明,配合物1–8的金属有机骨架结构分解温度高达400多摄氏度。配合物1、4、2、5和7均具有荧光性质。其中配合物1和4表现为配体与金属共发光,配合物2,5和7表现为各自稀土离子的特征发光,同时从能量匹配角度研究了配合物的发光机理。配合物2、5和7具有较好的荧光寿命,分别为715.80、386.18和637.47μs,对这两个配体的稀土配合物荧光寿命研究尚属首次。分子磁性研究结果表明,配合物6为反铁磁性。
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