镍、镝金属配位聚合物的离子热合成、结构和性能的研究

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采用离子液体替代水/溶剂来合成金属有机配位聚合物是一种新兴的方法,即离子热合成。由于离子热环境不同于水热/溶剂热,离子液体在合成过程中可以同时起到反应物、溶剂、结构导向剂的作用,往往可以获得在其他合成条件下很难或者不能得到的新颖结构。本论文主要是在低温条件下,分别以实验中合成的离子液体[EMIM]BF4和[EMIM]Br为溶剂,合理地选择过渡金属、稀土金属与有机羧酸类配体,通过自组装合成了新的金属有机配位聚合物。利用粉末X射线衍射仪(XRD),红外光谱仪(IR),差热热重分析仪(TG/DTA)以及磁性等测试方法对晶体的结构性质进行了详细的分析研究。1.首先总结了离子液体的发展历史、研究现状及其广泛的应用;配位聚合物的合成方法及应用;重点阐述了金属有机配位聚合物的离子热合成的发展。2.合成1-乙基-3-甲基咪唑溴盐([EMIM]Br)、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([BMIM]Br)、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EMIM]BF4)、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)五种离子液体,并通过红外光谱仪(IR)和核磁光谱仪(1H-NMR)确定其结构。3.选用了乙酸镍[Ni(OAC)2·4H2O],5-羟基间苯二酸(H2hip)配体,在离子热条件下合成了一个新的2D层状的过渡金属镍配位聚合物H3O[Ni(IP)(MeIM)2]·0.5H2O(化合物1),同时对其结构和性能进行分析,其磁性曲线表明了化合物1中的Ni(II)中心存在比较明显的反铁磁耦合作用。4.选用了稀土金属盐硝酸镝[Dy(NO33·6H2O]与噻吩-2,5-二羧酸(2,5-tdc)配体,在离子热条件下合成了一个3D超分子配位聚合物[EMIM][Dy(2,5-tdc)2](化合物2)。形成了具有Schl fli symbol (424)(64)拓扑的3D骨架结构,Emim+填充在孔道里,起到模板剂兼平衡电荷的作用。
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