吡啶羧酸类稀土配合物的合成、结构及性能研究

论文摘要

本论文以3-吡啶-3-基-苯甲酸（HL1）和3-吡啶-4-基-苯甲酸（HL2）为配体与硝酸稀土通过水热方法合成了8个稀土配合物,Ln2（L1）6（H2O）4 [Ln = Sm （1）, Tb （2）], Ln（L2）4（H2O）2·H2O [Ln = Nd （3）, Sm （4）, Eu （5）, Gd （6）, Tb （7）, Er （8）],对这8个稀土配合物进行了元素分析、热失重分析、红外光谱分析、X-射线粉末衍射分析和X-射线单晶衍射分析,研究了配合物的荧光性能和分子磁性。通过X-射线单晶衍射分析表明配合物均属于三斜晶系,P–1空间群。配合物1和3–8均为一维链状结构,相邻链与链之间存在π–π相互作用,而且稀土离子都是与氧样子形成八配位。其中配合物1中有两个配位环境不同的稀土离子,而配合物3–8中只有一种配位环境的稀土离子,且配合物3–8属于同构。通过对配合物热失重分析表明,配合物1–8的金属有机骨架结构分解温度高达400多摄氏度。配合物1、4、2、5和7均具有荧光性质。其中配合物1和4表现为配体与金属共发光,配合物2,5和7表现为各自稀土离子的特征发光,同时从能量匹配角度研究了配合物的发光机理。配合物2、5和7具有较好的荧光寿命,分别为715.80、386.18和637.47μs,对这两个配体的稀土配合物荧光寿命研究尚属首次。分子磁性研究结果表明,配合物6为反铁磁性。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 引言
• 1.2 稀土有机配合物的研究概况
• 1.2.1 羧酸稀土配合物的研究概况
• 1.2.2 吡啶羧酸稀土配合物的研究概况
• 1.3 本论文研究的目的及意义
• 第2章 实验部分
• 2.1 引言
• 2.2 实验试剂及测试仪器
• 2.3 硝酸稀土的制备
• 2.4 3-吡啶-3-基-苯甲酸稀土配合物的合成
• 2（L1）₆（H₂0）₄]_n （1）的合成'>2.4.1 [Sm₂（L1）₆（H₂0）₄]_n（1）的合成
• 2（L1）₆（H₂0）₄]_n （2）的合成'>2.4.2 [Tb₂（L1）₆（H₂0）₄]_n（2）的合成
• 2.5 3-吡啶-4-基-苯甲酸稀土配合物的合成
• 3（H₂0）₂·H₂0]_n （3）的合成'>2.5.1 [Nd（L2）₃（H₂0）₂·H₂0]_n（3）的合成
• 3（H₂0）₂·H₂0]_n （4）的合成'>2.5.2 [Sm（L2）₃（H₂0）₂·H₂0]_n（4）的合成
• 3（H₂0）₂·H₂0]_n （5）的合成'>2.5.3 [Eu（L2）₃（H₂0）₂·H₂0]_n（5）的合成
• 3（H₂0）₂·H₂0]_n （6）的合成'>2.5.4 [Gd（L2）₃（H₂0）₂·H₂0]_n（6）的合成
• 3（H₂0）₂·H₂0]_n （7）的合成'>2.5.5 [Tb（L2）₃（H₂0）₂·H₂0]_n（7）的合成
• 2.5.6 [Er（L2）3（H20）2·H2 O]n （8）的合成
• 2.6 表征方法及性能测试
• 2.6.1 红外吸收光谱表征
• 2.6.2 差热热失重测试
• 2.6.3 熔点测试
• 2.6.4 元素分析
• 2.6.5 单晶结构测试
• 2.6.6 荧光性能测试
• 2.6.7 分子磁性测试
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 3-吡啶-3-基-苯甲酸稀土配合物的单晶培养
• 3.2 3-吡啶-3-基-苯甲酸稀土配合物的红外光谱分析
• 3.3 3-吡啶-3-基-苯甲酸稀土配合物的粉末衍射分析
• 3.4 3-吡啶-3-基-苯甲酸稀土配合物的结构及性能研究
• 3.4.1 3-吡啶-3-基-苯甲酸稀土配合物的结构分析
• 3.4.2 3-吡啶-3-基-苯甲酸稀土配合物的热稳定性分析
• 3.4.3 3-吡啶-3-基-苯甲酸稀土配合物的荧光性能研究
• 3.5 3-吡啶-4-基-苯甲酸稀土配合物单晶培养
• 3.6 3-吡啶-4-基-苯甲酸稀土配合物红外光谱分析
• 3.7 3-吡啶-4-基-苯甲酸稀土配合物的粉末衍射分析
• 3.8 3-吡啶-4-基-苯甲酸稀土配合物结构及性能研究
• 3.8.1 3-吡啶-4-基-苯甲酸稀土配合物的结构研究
• 3.8.2 3-吡啶-4-基-苯甲酸稀土配合物热稳定性分析
• 3.8.3 3-吡啶-4-基-苯甲酸稀土配合物荧光性能研究
• 3.8.4 3-吡啶-4-基-苯甲酸钆配合物磁学性能研究
• 3.9 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢