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本论文旨在研究新型含Sb Zintl团簇的合成及其金属键作用。采用配位组装的策略,通过溶液中Zintl前体与金属有机前体的反应,得到具有特定几何构型和电子结构的新颖团簇化合物。另外还对磁性纳米复合材料对溶液中铀酰阳离子的吸附以及镧锕分离性能进行了初步探索。目前研究的结果如下: 1.成功制备了一系列具有全金属反芳香性的团簇化合物,[Ln(η4-Sb4)3]3-(Ln=La,Y,Ho,Er,Lu)。化学成键分析、多中心指数分析以及电子计数分析等理论计算结果表明该团簇阴离子中含有三个具有反芳香性的环状Sb4片段。这三个不稳定的反芳香性片段通过与中心稀土离子的相互作用而稳定存在,是固相中发现的首例全金属反芳香性团簇化合物。 2.利用溶液萃取高温固相产物的方法成功制备了首例内嵌主族金属In的Sb20笼状化合物[In@Sb20]4-。该阴离子中含有一个褶皱的类富勒烯Sb20球,具有Th对称性,其Sb-Sb键长比洋葱型化合物[Sb@Pd12@Sb20]n(n=+1,-1,-3,-4)中的键长短得多。理论计算表明,与中心In离子相连的八个Sb原子组成的立方体具有立方芳香性,化合物的分子式也可以[In@Sb8(η2-Sb2)6]4-的形式表示。 3.成功制备了磁性纳米复合材料Fe3O4@ZIF-8,该材料在不同酸性的水溶液中能稳定存在。可作为吸附剂应用于溶液中铀酰阳离子的快速吸附和分离,在pH=3时显示出极高的铀吸附容量,达523.5mg/g。另外该材料还具有显著的镧锕分离(UO2+/Ln3+)性能。