基于3,5-吡啶二羧酸稀土金属有机框架的设计、构筑与性能研究

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金属有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是一类由有机配体和无机金属单元通过配位键构建而成的一类有机-无机杂化材料。由于MOFs结构可调控,框架较稳定,兼有有机配合物和无机配合物的优点,因此,在分子识别,多相催化,吸附分离、荧光材料等方面有着良好的应用前景。稀土金属有机框架(Ln-MOFs)即以稀土金属作为金属中心,与有机配体构建形成的金属有机框架。自金属有机框架问世以来,稀土金属有机框架也因其独特的性质逐渐被人们所关注。稀土金属有机框架的设计与构筑成为该领域的热点研究课题。本论文选用含丰富配位原子的3,5-吡啶二羧酸为主要配体,分别利用镧系收缩效应、溶剂比例、pH等的调控作用,在水热/溶剂热等合成方法成功得到了18个稀土金属有机框架配合物,系统地研究了不同影响因素对此体系中配合物的合成、结构及性能的影响,同时也对某些配合物进行了荧光、吸附等性能的研究。  本论文共包括五章。  第一章简要介绍了金属有机框架(MOFs)的概念,并介绍了稀土金属有机框架(Ln-MOFs)的研究现状、性能以及潜在应用。  第二章通过镧系伸缩效应的调控作用构筑了两类稀土金属有机框架配合物,实现了配合物结构从三维到二维的转化,对所得配合物进行了单晶结构、红外、热重、PXRD等表征,并对部分配合物进行了荧光性能和吸附性能的初步研究。  第三章在两种不同的溶剂比例下,合成制备了两类不同结构的稀土配合物,并对其配合物进行了单晶结构、红外、热重等表征,并对几种配合物进行了荧光性能的研究。讨论了合成过程中溶剂比例对配合物配体配位模式的调控作用,以及对荧光性能的影响。  第四章通过在不同的pH条件下,制备合成了四种不同稀土配合物,对其配合物进行了单晶结构、红外、热重等表征,讨论了合成过程中pH对金属离子配位的调控作用和对结构的影响。  第五章,对本论文的研究内容进行了总结,对此体系的研究提出了展望。
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