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基于稀土氧簇构筑的配合物,由于稀土离子独特的4f电子层所带来的荧光性能,使其在光致发光、荧光探针等领域有着广泛的应用前景,可以作为多种物质的荧光传感器。本论文主要采用室温挥发和溶剂热合成两种方法,合成了一系列基于稀土氧簇构筑的新型稀土配合物,通过单晶X射线衍射得到它们的晶体数据和结构,进一步通过多晶X射线衍射、傅里叶红外、热重、元素分析等测试方法对它们进行表征,详细分析了以Tb3+/Eu3+为中心的稀土氧簇构筑的配合物的荧光性质,深入研究了其作为传感器的性能。本论文主要包括以下三部分内容:(1)pH调控合成Ln-Ba簇合物及其作为乙酰丙酮和苯胺的荧光传感器本章以7-氯-6-氟-1-环丙基-1,4-二氢-4-氧-3-喹啉羧酸为配体,通过溶剂热法成功合成了四个系列的稀土团簇单晶结构,分别为三核的{[Dy2Ba(C13H8ClFNO3)8·4H2O]·C3H7NO·3H2O}(1a,[Dy2Ba])、四核的[Tb2Ba2(C13-H8ClFNO3)8·7H2O](1b,[Tb2Ba2])、七核的{[Ln4Ba3(C13H8ClFNO3)16·2NO3·6H2O]·5H2O}(Ln3+=Tb3+,1c;Eu3+,1d;[Ln4Ba3])和八核的{[Tb4Ba4(C13H8ClFNO3)16·(C3-H4NO)2·2NO3·10H2O]·3H2O}(1e,[Tb4Ba4]),该工作第一次报道稀土团簇的核数随溶液的pH有规律地变化,对稀土团簇的可控合成具有一定的理论指导作用。进一步研究发现,1c具有优异的荧光传感性能,只有乙酰丙酮和苯胺能够淬灭其荧光,1c对乙酰丙酮和苯胺的检测限低至1.65和1.29 ppm,其他有机小分子的存在不会干扰1c对乙酰丙酮和苯胺的检测,因此,1c对乙酰丙酮和苯胺的检测具有高选择性、高灵敏度和高抗干扰性的特点。理论分析和透射电镜表征显示1c可以在基底上很好地沉积,所以我们制备了试纸和琼脂糖凝胶等七种荧光传感器件,发现这7种器件可以通过肉眼检测低浓度的乙酰丙酮和苯胺蒸汽。(2)基于稀土氧簇构筑的稀土-有机框架材料作为甲苯的荧光传感器本章通过溶剂热法,以甲基丙二酸(MMA)为配体,以1,10-菲罗啉(phen)为辅助配体,成功合成了两个系列基于稀土氧簇构筑的稀土-有机框架材料(LnMOFs)。其中[Ln(MMA)(Ac)2·H2O]n(Ln=Eu(2a),Gd(2b),Tb(2c))由Ln(NO3)3和MMA合成,[Ln(MMA)(Ac)(phen)]n(Ln=Eu(2d),Tb(2e))由Ln(NO3)3和MMA及phen合成。对合成的晶体进行单晶X射线衍射、多晶X射线衍射、傅里叶红外、热重测试确定了五个新型稀土配合物的结构和稳定性。此外,荧光传感性能研究表明2a是剧毒性有机溶剂甲苯的荧光传感器。(3)一锅法构筑含有稀土氧簇和双硫键的稀土配合物本章以2-巯基烟酸为配体,与稀土金属盐反应,通过室温一锅法得到了{[Ln2(C6H4NO2S)2(C12H4N2O4S2)2·8H2O]·C10H8N2·3H2O}n(Ln3+=La3+(3a),Sm3+(3b))和{[Tb2(C12H4N2O4S2)2]·C12H4N2O4S2}n(3c)三个单晶结构。有趣的是,合成过程中既发生了无机配位反应,又发生了有机反应,即(1)配体的羧基氧与稀土金属发生配位形成由稀土氧簇构筑的配合物;(2)2-巯基烟酸配体之间通过硫醇基团发生氧化反应,形成双硫键。