稀土芳香羧酸配合物的合成、晶体结构及光学性能研究

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稀土芳香羧酸配合物具有新颖的结构,特殊的光学、电学及磁学性能,在材料科学领域中具有巨大的应用价值,研究稀土芳香羧酸配合物的合成、晶体结构及光学性质,对探索新型稀土芳香羧酸配合物的合成条件、构筑新型超分子结构、开发其新的应用领域具有重要意义,它已成为配位化学、材料化学研究的热点之一。本论文以稀土金属离子(Re=Dy3+、Er3+、Eu3+、Ce3+、La3+)为中心离子、水杨酸(H2sal)、乙酰水杨酸(Asp)、对苯二甲酸(1,4-H2bdc)、邻菲啰啉(phen)为配体,采用水热法合成了棒状二元配合物Re2(sal)6·8H2O(Re=Dy、Er),球形三元配合物Re(sal)3phen2(Re=Eu、Ce)和树叶状二元配合物La2(1,4-bdc)2·3H2O。利用元素分析(EA)、红外光谱(FTIR)、热分析(DSC-TGA)、X-射线单晶衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光分光光度计(FS)等分析手段对配合物的组成、晶体结构、形貌、尺寸以及光学性能进行了分析研究。具体内容如下:1.采用水热法合成了棒状镝(铒)-水杨酸双核二元配合物,它们的组成为Re2(sal)6·8H2O(Re=Dy、Er),均属三斜晶系P1空间群。Dy2(sal)6·8H2O的晶胞参数为:a=9.4759(10)A,b=9.9656(10)A,c=14.353(2)A,α=99.098(2)°,β=91.569(2)°,γ=115.9130(10)°,Z=1,V=1196.7(2)A3,F(000)=638,其荧光强度较水杨酸有所下降;Er2(sal)6·8H2O的晶胞参数为:a=9.4748(13)A,b=9.9698(14)A,c=14.379(2)A,α=99.076(2)A3°,β=91.643(2)°,γ=115.753(2)°,Z=1,V=1200.8(3)A3,F(000)=642,其荧光强度较水杨酸有所增强。2.采用水热法合成了球形铕(铈)-水杨酸-邻菲啰啉三元配合物,它们组成为Re(sal)3phen2(Re=Eu、Ce),都属单斜晶系P21/c空间群。Eu(sal)3phen2的晶胞参数为:a=17.4563(16)A,b=12.6117(11),c=23.4867(15)A,α=90°,β=131.817(4)°,γ=90°,Z=4,V=3853.6(5)3,F(000)=1856,其荧光发射光谱较水杨酸发生了蓝移,产生了荧光猝灭现象;Ce(sal)3phen2的晶胞参数为:a=16.1206(16)A,b=10.9218(11)A,c=22.380(2)A,α=90°,β=90.026(2)°,γ=90°,Z=4,V=3940.4(7)A3,F(000)=1836,其荧光发射光谱较水杨酸发生了蓝移,产生了荧光猝灭现象。3.采用水热法合成了树叶状镧-对苯二甲酸配合物,分析结果表面:对苯二甲酸的羧基氧原子与La3+配位,其组成为La2(1,4-bdc)2·3H2O,由配合物粉末的SEM图可知,树叶状叶片厚度范围约为1-3μm。
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