论文摘要
金属-有机配位聚合物是有金属离子和多功能有机配体组合而成的，它在光电功能材料、气体存储材料、磁性材料以及催化等诸多领域都表现出了诱人的的应用前景。它的研究涉及到无机配位化学、有机化学、晶体化学及材料化学等诸多领域，已成为当今化学研究领域的热点之一。有机配体的分子结果富于变化，而无机离子具有丰富的光学，电学和磁学性能，因此，金属-有机配位聚合物既能够表现出有机物的特点又具有无机物的性能。本论文选择了一个既含有羧酸基团又含有羟基基团的2，5-二羟基-1，4-对苯二甲酸（H4-DHBDC）有机配体，利用它与镧系金属离子反应合成了11个金属-有机配位聚合物。（a）镧系金属离子与2，5-二羟基-1，4-对苯二甲酸有机配体在DMF为溶剂的反应条件下合成了5个异质同晶的，结构新颖的配合物：{[Ln2（H2-DHBDC）3（DMF）4]（DMF）2}n（Ln=La（1）, Nd（2）, Sm（3）, Gd（4）, Er（5））。（b）镧系金属离子与2，5-二羟基-1，4-对苯二甲酸有机配体在水热条件下合成了6个新颖的配合物：（6）--（7）[Ln （H2-DHBDC）1.5（H2O）2]n（Ln=La（6）, Pr （7））（8）{[Nd（H2-DHBDC）1.5（H2O）3]（H2O）}n（9）{[Eu（H2-DHBDC）（NO3）（H2O）4]（H2O）2}n（10）--（11）{[Ln2（H2-DHBDC）2（DHBDC）0.5（H2O）3]（H2O）4}n（Ln=Gd（10）, Dy （11））。这些配合物的结构从一维链到二维层结构，再到三维骨架结构，它们共有4种不同的晶体结构，本论文对所有的金属-有机配位聚合物进行了结构表征如单晶X-射线衍射和红外光谱，同时还对部分配合物的吸附性能、磁性和热稳定性进行了研究。本论文分为四个部分：第一章为前言，简要介绍了金属-有机配位聚合物以及金属-有机配位聚合物的最新研究进展。第二章介绍了5个异质同晶的配合物：{[Ln2（H2-DHBDC）3（DMF）4]（DMF）2}n（Ln=La（1）, Nd（2）, Sm（3）, Gd（4）, Er（5））的合成方法，描述了它们的晶体结构，分析了它们的物理性能。配合物{[Ln2（H2-DHBDC）3（DMF）4]（DMF）2}n包含一个双核的Ln2（COO）6簇结构，并通过C6H5（OH）2连接成了三维的结构。在该三维结构中存在着一维的开放孔道，在孔道中包含有游离的和配位的DMF分子。同时我们对Gd（4）进行了气体吸附试验，发现除掉溶剂分子的Gd（4）对CO2具有吸附性，但是对N2没有吸附效果，因此是一个潜在的气体分离的材料。Gd（4）的磁性研究表明，Gd3+之间为反铁磁性的相互作用。我们还对以上5个配合物进行了粉末衍射（PXRD）的研究。第三章对镧系金属离子与2，5-二羟基-1，4-对苯二甲酸有机配体在水热条件下合成了6个结构新颖的配合物：（6）--（7）[Ln （H2-DHBDC）1.5（H2O）2]n（Ln=La（6）, Pr （7））（8）{[Nd（H2-DHBDC）1.5（H2O）3]（H2O）}n（9）{[Eu（H2-DHBDC）（NO3）（H2O）4]（H2O）2}n（10）--（11）{[Ln2（H2-DHBDC）2（DHBDC）0.5（H2O）3]（H2O）4}n（Ln=Gd（10）, Dy （11））。配合物Ln=La（6）和Pr （7）为异质同晶的三维结构其中包含着独特的一维管状孔道。Nd（8）和Eu（9）分别为二维层状结构和一维Z字形链状结构，它们通过氢键的作用形成了三维的超分子结构。Gd（10）和Dy （11）为异质同晶的三维结构，在这两个配合物中，羧酸基团桥连金属离子形成了一个包含O–Dy–O–Dy–O无限链的金属-羧酸棒状的次级构筑单元，金属-羧酸棒状的次级构筑单元通过苯环的连接形成了三维结构。我们对配合物Pr （7），Nd（8），Gd（10）和Dy （11）进行了磁性的测定，并对磁学性能进行了分析。除此之外我们对所有的配合物进行了元素分析，热重分析，红外光谱分析。同时对Nd（8），Eu（9），Gd（10）和Dy （11）进行了粉末衍射（PXRD）的研究。第四章是对本论文工作的总结与展望。
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摘要Abstract第一章 前言1.1 金属-有机配位聚合物1.1.1 金属-有机配位聚合物简介1.1.2 金属-有机配位聚合物的构筑方法1.2 金属-有机配位聚合物的研究1.2.1 金属-有机配位聚合物对气体的吸附研究1.2.2 金属-有机配位聚合物的分子磁性的研究1.3 选题的依据和意义第二章 金属有机多孔材料的结构及其性能研究2.1 简介2.2 实验药品与测试仪器2.3 实验结果与讨论2（H2-DHBDC）3（DMF）4]（DMF）2}n（Ln = La（1）, Nd（2）, Sm（3）, Gd（4）, Er（5））的合成'>2.3.1 配合物 {[Ln2（H2-DHBDC）3（DMF）4]（DMF）2}n（Ln = La（1）, Nd（2）, Sm（3）, Gd（4）, Er（5））的合成2（H2-DHBDC）3（DMF）4]（DMF）2}n（Ln = La（1）, Nd（2）, Sm（3）, Gd（4）, Er（5））的晶体结构描述'>2.3.2 配合物 {[Ln2（H2-DHBDC）3（DMF）4]（DMF）2}n（Ln = La（1）, Nd（2）, Sm（3）, Gd（4）, Er（5））的晶体结构描述2-DHBDC）3（DMF）4]（DMF）2}n的分子磁性分析'>2.3.3 配合物{[ Gd2（H2-DHBDC）3（DMF）4]（DMF）2}n的分子磁性分析2-DHBDC）3（DMF）4]（DMF）2}n的热稳定性和气体吸附性能研究'>2.3.4 配合物{[Gd2（H2-DHBDC）3（DMF）4]（DMF）2}n的热稳定性和气体吸附性能研究2（H2-DHBDC）3（DMF）4]（DMF）2}n（Ln = La（1）, Nd（2）, Sm（3）, Gd（4）, Er（5）） 的粉末衍射 （PXRD）分析'>2.3.5 配合物 {[Ln2（H2-DHBDC）3（DMF）4]（DMF）2}n（Ln = La（1）, Nd（2）, Sm（3）, Gd（4）, Er（5）） 的粉末衍射 （PXRD）分析2.4 实验小结第三章 金属有机配位聚合物的结构及其性能的研究3.1 简介3.2 实验药品与测试仪器3.3 实验结果与讨论2-DHBDC）1.5（H2O）2]n （Ln = La（6），Pr（7））的合成，结构及性能分析'>3.3.1 配合物[Ln（H2-DHBDC）1.5（H2O）2]n （Ln = La（6），Pr（7））的合成，结构及性能分析2-DHBDC）1.5（H2O）2]n（Ln = La（6），Pr（7））的合成'>3.3.1.1 配合物[Ln（H2-DHBDC）1.5（H2O）2]n（Ln = La（6），Pr（7））的合成2-DHBDC）1.5（H2O）2]n（Ln = La（6），Pr（7））的结构描述'>3.3.1.2 配合物[Ln（H2-DHBDC）1.5（H2O）2]n（Ln = La（6），Pr（7））的结构描述2-DHBDC）1.5（H2O）2]n（Ln = La（6），Pr（7））的分子磁性研究'>3.3.1.3 配合物[Ln（H2-DHBDC）1.5（H2O）2]n（Ln = La（6），Pr（7））的分子磁性研究2-DHBDC）1.5（H2O）2]n（Ln = La（6），Pr（7））的热重分析'>3.3.1.4 配合物[Ln（H2-DHBDC）1.5（H2O）2]n（Ln = La（6），Pr（7））的热重分析2O）3]（H2O）}n（8）的合成，结构及性能分析'>3.3.2 配合物{[Nd（H2-DHBDC）1.5（H2O）3]（H2O）}n（8）的合成，结构及性能分析2-DHBDC）1.5（H2O）3]（H2O）}n（8）的合成'>3.3.2.1 配合物{[Nd（H2-DHBDC）1.5（H2O）3]（H2O）}n（8）的合成2-DHBDC）1.5（H2O）3]（H2O）}n（8）的结构描述'>3.3.2.2 配合物{[Nd（H2-DHBDC）1.5（H2O）3]（H2O）}n（8）的结构描述2-DHBDC）1.5（H2O）3]（H2O）}n（8）的磁性分析'>3.3.2.3 配合物{[Nd（H2-DHBDC）1.5（H2O）3]（H2O）}n（8）的磁性分析2-DHBDC）1.5（H2O）3]（H2O）}n（8）的热重分析'>3.3.2.4 配合物{[Nd（H2-DHBDC）1.5（H2O）3]（H2O）}n（8）的热重分析2-DHBDC）1.5（H2O）3]（H2O）}n（8） 的粉末衍射图（PXRD）'>3.3.2.5 配合物 {[Nd（H2-DHBDC）1.5（H2O）3]（H2O）}n（8） 的粉末衍射图（PXRD）2-DHBDC）（NO3）（H2O）4]（H2O）2}n（9）的合成，结构及性能分析'>3.3.3 配合物{[Eu（H2-DHBDC）（NO3）（H2O）4]（H2O）2}n（9）的合成，结构及性能分析2-DHBDC）（NO3）（H2O）4]（H2O）2}n（9）的合成'>3.3.3.1 配合物{[Eu（H2-DHBDC）（NO3）（H2O）4]（H2O）2}n（9）的合成2-DHBDC）（NO3）（H2O）4]（H2O）2}n（9）的结构描述'>3.3.3.2 配合物{[Eu（H2-DHBDC）（NO3）（H2O）4]（H2O）2}n（9）的结构描述2-DHBDC）（NO3）（H2O）4]（H2O）2}n（9）的热重分析'>3.3.3.3 配合物{[Eu（H2-DHBDC）（NO3）（H2O）4]（H2O）2}n（9）的热重分析2-DHBDC）（NO3）（H2O）4]（H2O）2}n（9） 的粉末衍射图（PXRD）'>3.3.3.4 配合物{[Eu（H2-DHBDC）（NO3）（H2O）4]（H2O）2}n（9） 的粉末衍射图（PXRD）2-DHBDC）2（DHBDC）0.5（H2O）3]（H2O）4}n（Ln = Gd（10）, Dy （11））的合成，结构及性能分析'>3.3.4 配合物 {[ Ln2（H2-DHBDC）2（DHBDC）0.5（H2O）3]（H2O）4}n（Ln = Gd（10）, Dy （11））的合成，结构及性能分析2-DHBDC）2（DHBDC）0.5（H2O）3]（H2O）4}n（Ln = Gd（10）, Dy （11））的合成'>3.3.4.1 配合物 {[ Ln2（H2-DHBDC）2（DHBDC）0.5（H2O）3]（H2O）4}n（Ln = Gd（10）, Dy （11））的合成2-DHBDC）2（DHBDC）0.5（H2O）3]（H2O）4}n（Ln = Gd（10）, Dy （11））的晶体结构描述'>3.3.4.2 配合物 {[Ln2（H2-DHBDC）2（DHBDC）0.5（H2O）3]（H2O）4}n（Ln = Gd（10）, Dy （11））的晶体结构描述2-DHBDC）2（DHBDC）0.5（H2O）3]（H2O）4}n（Ln = Gd（10）, Dy （11））的分子磁性研究'>3.3.4.3 配合物 {[Ln2（H2-DHBDC）2（DHBDC）0.5（H2O）3]（H2O）4}n（Ln = Gd（10）, Dy （11））的分子磁性研究2-DHBDC）2（DHBDC）0.5（H2O）3]（H2O）4}n（Ln = Gd（10）, Dy （11））的热重分析'>3.3.4.4 配合物 {[Ln2（H2-DHBDC）2（DHBDC）0.5（H2O）3]（H2O）4}n（Ln = Gd（10）, Dy （11））的热重分析2-DHBDC）2（DHBDC）0.5（H2O）3]（H2O）4}n（Ln = Gd（10）, Dy （11））的粉末衍射图 （PXRD）'>3.3.4.5 配合物 {[Ln2（H2-DHBDC）2（DHBDC）0.5（H2O）3]（H2O）4}n（Ln = Gd（10）, Dy （11））的粉末衍射图 （PXRD）3.4 实验小结第四章 结论参考文献致谢在读期间公开发表论文（著）及科研情况
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标签：镧系金属有机配位聚合物论文; 晶体结构论文; 吸附性能论文; 磁学性能论文; 粉末衍射论文;
2，5-二羟基-1，4-对苯二甲酸金属—有机配位聚合物的合成，晶体结构和性能研究
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