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基于配体2，5-吡啶-二羧酸的配位聚合物的合成、结构及性能研究

2020-12-17阅读(880)

基于配体2，5-吡啶-二羧酸的配位聚合物的合成、结构及性能研究

论文摘要

近年来,随着晶体工程学和拓扑学的发展,配位聚合物的独特结构及其在光、电、磁等方面潜在的应用价值越来越被研究者所重视。因此,以合成功能性材料为目标,选择金属模板和有机配体配件,通过控制其反应条件合成目标产物,对化学工作者来说是一项巨大的挑战。本论文采用水热合成法,选择了具有潜在的光、电、磁功能特性的过渡金属离子Cu（Ⅱ）和Ag（Ⅰ）为模板,含氮杂环的羧酸类有机物为配体,进行半定向合成了两种新型功能性多维配位聚合物。并通过红外光谱、X-射线单晶衍射、热重差热分析、荧光光谱、紫外-可见-近红外漫反射光谱对其进行了结构表征和相关性能研究。本论文以2,5-吡啶-二羧酸、邻菲啰啉为配体,溴化铜中的Cu（Ⅱ）和硝酸银中的Ag（Ⅰ）为中心金属离子,采用水热合成法研制了两种新型的配位聚合物晶体[Cu4（pydc）4（phen）2（H2O）2]n（1）、[Ag（Hpydc）（phen）（H2O）]n（2）, （2,5- H2pydc=2,5-吡啶-二羧酸,phen=邻菲啰啉）。同时对合成这两种配位聚合物的影响因素如反应物摩尔比、反应温度、体系pH以及溶剂的选择等方面进行了探讨、优化并确定了体系最佳反应条件。利用单晶X-射线衍射分析手段,对产物进行结构测试解析,实验结果表明：二者均属于三斜晶系,P1空间群。通过差热-热重分析、荧光光谱、紫外-可见-近红外（UV-VIS-NIR）漫反射光谱分析可知：配合物[Cu4（pydc）4（phen）2（H2O）2]n（1）的结构骨架在280℃之前可以稳定存在,与配体相比荧光性增强,且具有半导体的性质。配合物[Ag（Hpydc）（phen）（H2O）]n（2）的结构骨架在180℃之前可以稳定存在,与配体相比荧光性增强,且具有绝缘体的性质。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 研究背景及意义
  • 1.2 以2,5-吡啶-二羧酸为配体的配位聚合物的研究进展
  • 1.2.1 2,5-吡啶-二羧酸与过渡金属构筑的配位聚合物的研究进展
  • 1.2.2 2,5-吡啶-二羧酸与稀土金属构筑的配位聚合物的研究进展
  • 1.2.3 2,5-吡啶-二羧酸与稀土-过渡异金属构筑的配位聚合物的研究进展
  • 1.3 本论文的主要研究内容
  • 第二章 实验部分
  • 2.1 实验药品及实验仪器
  • 2.1.1 实验药品
  • 2.1.2 实验仪器
  • 2.2 分子设计
  • 2.2.1 配体的选择
  • 2.2.2 中心离子的选择
  • 2.3 配位聚合物的合成方法及合成配位聚合物的影响因素
  • 2.3.1 配位聚合物的合成方法
  • 2.3.2 合成配位聚合物的影响因素
  • 2.4 配位聚合物的结构表征
  • 2.4.1 配位聚合物的红外光谱分析
  • 2.4.2 配位聚合物的EDS能谱分析
  • 2.4.3 配位聚合物的单晶结构分析
  • 2.5 配位聚合物的性能表征
  • 2.5.1 配位聚合物的导电性能
  • 2.5.2 配位聚合物的热稳定性分析
  • 2.5.3 配位聚合物的荧光光谱分析
  • 第三章 结果与讨论
  • 3.1 配位聚合物的合成及最佳合成条件研究
  • 4（pydc）4（phen）2（H2O）2]n的合成及最佳合成条件研究'>3.1.1 [Cu4（pydc）4（phen）2（H2O）2]n的合成及最佳合成条件研究
  • 2O）]n的合成及最佳合成条件研究'>3.1.2 [Ag（Hpydc）（phen）（H2O）]n的合成及最佳合成条件研究
  • 3.2 红外光谱分析
  • 4（pydc）4（phen）2（H2O）2]n的红外光谱分析'>3.2.1 配位聚合物[Cu4（pydc）4（phen）2（H2O）2]n的红外光谱分析
  • 2O）]n的红外光谱分析'>3.2.2 配位聚合物[Ag（Hpydc）（phen）（H2O）]n的红外光谱分析
  • 3.3 配位聚合物的EDS能谱分析
  • 4（pydc）4（phen）2（H2O）2]n的EDS能谱分析'>3.3.1 配位聚合物[Cu4（pydc）4（phen）2（H2O）2]n的EDS能谱分析
  • O）]n的EDS能谱分析'>3.3.2 配位聚合物[Ag（Hpydc）（phen）（H2O）]n的EDS能谱分析
  • 3.4 配位聚合物的单晶结构数据及晶体结构描述
  • 4（pydc）4（phen）2（H2O）2]n的单晶结构数据及晶体结构描述'>3.4.1 配位聚合物[Cu4（pydc）4（phen）2（H2O）2]n的单晶结构数据及晶体结构描述
  • 2O）]n的单晶结构数据及晶体结构描述'>3.4.2 配位聚合物[Ag（Hpydc）（phen）（H2O）]n的单晶结构数据及晶体结构描述
  • 3.5 配位聚合物的性能表征
  • 3.5.1 配位聚合物的热稳定性分析
  • 3.5.2 配位聚合物的荧光性能分析
  • 3.5.3 配位聚合物的导电性能
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 研究成果及发表的学术论文
  • 作者和导师简介

    • 相关论文文献

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