功能化金属膦酸盐晶体材料的设计合成、结构表征和性能研究

• 作 者: 张晓雯
• 机 构: 辽宁师范大学
• 出 处: 辽宁师范大学
• 发表日期: 2016年01期
• 关键词: 金属膦酸盐 晶体结构 荧光性能 分子识别性能

金属膦酸盐作为一类新型的配位聚合物材料，由于其结构上的多样性以及在催化、磁性、吸附、光电等领域具有潜在的应用前景，因此有关研究是当前国际化学界和材料界一个十分热门的课题。本论文以4，4′-联苯-双膦酸单酯(H2L=(C2H5O)(OH)OPCH2(C6H4)2CH2PO(OH)(OC2H5))为配体，在水热条件下，设计合成出7种新型金属膦酸盐配位聚合物晶体材料。利用X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射、IR光谱和TG分析等测试手段对所合成化合物的晶体结构及骨架热稳定性进行了研究。利用表面光电压谱、场诱导表面光电压谱及荧光光谱对所合成材料的表面光电性能、发光性能和分子识别性能进行了研究。本论文所合成的化合物分子式如下:　　(1)[Pb(L)]　　(2)[Pb3(L)1.5(OOCC6H4COOH)3]　　(3)[Mn(L)(2,2′-bipy)(H2O)]·H2O　　(4)[Cd(L)(2,2′-bipy)(H2O)]·H2O　　(5)[Mn(L)(1,10-phen)(H2O)]·H2O　　(6)[Cd(L)(1,10-phen)(H2O)]·H2O　　(7)[Cd(L)(H2biim)2]　　本论文以合成具有光、电性能及分子识别性能的金属膦酸盐晶体材料为目标。利用水热合成技术，以直接反应法合成出具有三维超分子结构的化合物1;通过引入酸性第二配体（对苯二甲酸）合成出具有三维骨架结构的化合物2;通过引入碱性第二配体2，2′-联吡啶(2，2-bipy)，1，10-邻菲啰啉(1，10-phen)和2，2′-联咪唑(H2biim)合成出化合物3-7。化合物3-6均为一维双链状结构，通过氢键和π-π堆积作用形成三维超分子结构，其中化合物3和4是同构化合物，化合物5和6也是同构化合物。化合物7为一维链状结构，通过π-π堆积作用形成二维超分子结构。所合成化合物的TG分析结果表明，1，2和7具有较好的热稳定性。表面光电压测试表明，化合物3和5具有p型半导体材料特征。荧光测试表明，化合物1，2，4，6和7均显示出较好的荧光发光性能。利用荧光光谱表征技术，研究了化合物1，2，4和6对硝基类化合物的分子识别性能，表明其对对硝基苯酚具有良好的识别选择性。