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金属-有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料,由于其具有新颖的拓扑结构,以及在气体吸附与分离、活性催化、光电材料和磁性等方面具有潜在的应用价值,正迅速发展成为能源、材料和生命科学交叉领域中的研究热点。本论文以晶体工程理论为指导,从金属-有机骨架材料的新颖结构和功能性出发,通过选择功能性的金属中心,采用羧酸类和吡啶类化合物作为混合配体,设计合成了一系列多功能骨架结构的晶体材料,共解析了38个配合物的晶体结构。利用元素分析、荧光光谱、变温磁化率、电子顺磁共振谱以及循环伏安等手段对这些配合物进行了表征和性质研究。本论文的主要工作如下:1.利用不同位置官能团的系列苯二酸作为配体,合成了13个过渡金属配合物和2个稀土-过渡混金属配合物,探索了具有不同空间效应的位置异构体在形成3D空间框架结构中所起的作用,测定了部分配合物的电子顺磁共振谱和变温磁化率。2.选择对称性更高的均苯三酸及其类似物5-磺酸基间苯二酸钠和5-氨基间苯二酸作为桥联配体,合成了13个过渡金属配合物,对部分配合物进行了荧光和磁性研究。配合物20和21具有新颖的未见报道的3D拓扑结构,被收录在RSCR数据库中,并被命名为zlm。3.选择配位点更多的均苯四甲酸作为桥联配体,合成了6个过渡金属配合物,结构对比发现,反应温度、起始材料的种类以及配比都对配合物的最终结构有调控作用,比较了金属离子的配位几何倾向对配合物网络结构及维度的影响。配合物33具有新颖的(4,4,10)-连接和2节点的拓扑结构,被收录在RSCR数据库中,并被命名为zim。对部分配合物进行了磁性和电化学性质的研究。4.采用5-(N,N-双乙酸基氨基)-1,3-苯二酸和偶氮苯-3,5,4’-三甲酸两种含氮羧酸作为桥联配体,合成了3个过渡金属配合物和2个稀土金属配合物,对它们的结构进行了详细的研究。