新型稀土膦酸盐配位聚合物的设计合成、结构表征及荧光性质研究

摘要

目前，稀土膦酸盐配位聚合物作为一类新型功能性无机-有机杂化材料，已经引起人们极大的兴趣。这不仅由于其结构多样性，主要归因于其在催化、离子交换、质子传导、插入化学、光化学和材料化学等方面潜在的应用。为了获得结构新颖、性能优良的功能材料，人们通过引入羟基、羧基和氨基等官能团对有机膦酸配体进行结构上修饰。
　　 本文利用低温水热合成技术，以具有独特结构特征的有机膦酸配体H2O3PCH2NCH2(CH2CH2OPO2H)(H3L)为构筑单元，通过引入第二配体草酸的方法，成功的合成了10种未见文献报道的新型稀土膦酸盐配位聚合物晶体材料，并利用X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射、IR光谱和TG-DTA分析等测试手段对所合成材料的晶体结构及骨架热稳定性进行了研究。所合成化合物的分子式如下：
　　 (1)[Nd{HO3PCHENHCH2(CH2CH2OPO2)}(C2O4)(H2O)]·2H2O
　　 (2)[Sm{HO3PCH2NHCH2(CH2CH2OPO2)}(C2O4)(H2O)]·2H2O
　　 (3)[Eu{HO3PCH2NHCH2(CH2CH2OPO2)}(C2O4)(H2O)]·2H2O
　　 (4)[La{HO3PCH2NHCH2(CH2CH2OPO2)}(C2O4)(H2O)2]·2H2O
　　 (5)[Pr{HO3PCH2NHCH2(CH2CH2OPO2)}(C2O4)(H2O)]·3H2O
　　 (6)[Ce{HO3PCH2NHCHE(CH2CH2OPO2)}(C2O4)(H2O)]·3H2O
　　 (7)[Nd{HO3PCH2NHCH2(CH2CH2OPO2))(C2O4)(H2O)]·3H2O
　　 (8)[Eu{HO3PCH2NHCH2(CH2CH2OPO2)}(C2O4)(H2O)]·3H2O
　　 (9)[Tb{HO3PCH2NHCH2(CH2CH2OPO2)}(C2O4)(H2O)]·3H2O
　　 (10)[Gd2{HO3PCH2NHCH2(CH2CH2OPO2)}(C2O4)2(H2O2]·5H2O
　　 在所合成的10种稀土膦酸盐配位聚合物中，X-射线单晶衍射结果表明，化合物1-3为同构化合物且表现为二维层状结构；化合物4为三维开骨架结构；化合物5-9为同构化合物且表现为三维开骨架结构，值得注意的是它们在3个方向上均存在孔道。化合物10也为三维开骨架结构。
　　 TG-DTA分析表明，该类化合物均具有较稳定的骨架结构。荧光分析结果表明，化合物3和9可分别做为红光发光材料和绿光发光材料。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

1.1金属膦酸盐配位聚合物概述

1.2稀土膦酸盐配位聚合物的研究现状

1.2.1稀土膦酸盐的结构类型

1.2.2稀土膦酸盐的性质研究

1.3课题的提出

第二章实验总述

2.1试剂与原料

2.2仪器与测试

2.2.1元素含量的测定

2.2.2红外光谱表征(IR)

2.2.3热重与差热分析(TG-DTA)

2.2.4 X-射线单晶衍射结构分析

2.2.5 X-射线粉末衍射结构分析

2.2.6荧光分析(LR)

2.3化合物的合成方法

第三章二维层状稀土膦酸盐配位聚合物的设计合成、结构表征和性质研究

引言

3.1实验部分

3.2结果与讨论

第四章三维开骨架结构新型稀土膦酸盐配位聚合物的设计合成、结构表征和荧光性质研究

引言

4.1[La{HO3PCH2NHCH2(CH2CH2OPO2)｝(C2O4)(H2O)2]·2H2O的设计合成、晶体结构及性质研究

4.1.1实验部分

4.1.2结果与讨论

4.2稀土膦酸盐[Ln｛HO3PCH2NHCH2(CH2CH2OPO2)｝(C2O4)(H2O)]·3H2O(Ln=Ce，Pr，Nd，Eu，Tb)的设计合成、晶体结构及荧光性质研究

4.2.1实验部分

4.2.2结果与讨论

4.3[Gd2｛HO3PCH2NHCH2(CH2CH2OPO2)｝(C2O4)2(H2O)2]·5H2O的设计合成、晶体结构及性质研究

4.3.1实验部分

4.3.2结果与讨论

结论与展望

参考文献

研究生期间发表论文

致谢