多羧酸配位聚合物的合成、结构及性能研究

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近年来以芳香羧酸为配体构筑的配位化合物在功能配位化学中有着显著的优势并占有重要的地位,其中纳米化的金属有机配位聚合物因其具有潜在的应用价值而被科学家们所重视。它对于进一步深入研究药物运输、生物医学成像、化学传感等领域具有重要的意义。本课题以H3BTB和H3Cmba为配体,采用溶剂热方法与稀土离子或过渡金属离子设计合成了多种新的二维及三维多孔的配位聚合物,共解析了16个未见文献报道的配合物的结构,并对其中部分配位聚合物的热稳定性、光谱性质和磁性质等进行了探索研究。   本研究主要内容包括:⑴以异香酸氧乙酸(简称H3Cmba)为配体,使用溶剂热方法首次合成了8个以稀土离子为节点的配位聚合物,对EuⅢ-Cmba、TbⅢ-Cmba、SmⅢ-Cmba配合物进行了固体荧光测试,分别表现出稀土离子的特征发射光谱。⑵以1,3,5-三(4-羧基苯基)苯(简称H3BTB)为配体,在溶剂热条件下得到了5个二维配位聚合物,和3个三维单节点稀土网状配位聚合物。并对其进行了元素分析、红外光谱、粉末衍射、热重分析及荧光等测试表征。⑶以1,3,5-三(4-羧基苯基)苯(简称H3BTB)为配体,在室温下设计合成了2个产率达90%以上的六核簇为节点的多孔过渡金属配位聚合物。并对其进行了Co、Mn、Ni三种过渡金属的掺杂及掺杂对其吸附性质和磁性的影响。⑷对上述六核多孔过渡金属配位聚合物进行纳米化,研究探索其形貌及纳米效应相对于常规尺寸的晶体的吸附性质的优化。另外,纳米化的金属配位聚合物对高锰酸钾具有降解作用,这将对工业的污水治理等与环境相关的敏感问题有一定的启发作用。
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