含Cd和U金属配合物的合成、结构及性质研究

论文摘要

研究镉配合物,对制备光催化和荧光材料具有指导作用。而探究铀配合物,在提取与分离核燃料、制备同位素、放射性核素去污和核素迁移环境化学等方面都具有十分重要的意义。因此研究过渡金属镉的配合物和锕系元素铀的配合物,不仅在理论上具有指导作用,在实践中也具有应用价值。本论文以铀原子及镉原子为中心离子,采用合适的方法和途径,合成出四个结构新颖的配合物单晶,通过研究铀、镉晶体的结构,进一步探索它们的性质。本文完成的主要内容有以下四部分：1.采用回流的方法,合成出一种含镉的配合物[Cd（phen）（H20）4]（C104）Cl·H20（phen=1,10-邻菲啰啉）,通过X射线衍射技术对配合物的结构进行表征。结果表明晶体属正交晶系Pbca空间群,晶胞参数：a=8.8361（10）A,b=18.492（2）A,c=22.157（2）A,p=90°,Z=8,F（000）=2064。镉与邻菲啰啉中的两个氮原子和四个氧原子配位（四个氧原子分别由四个配位水分子提供）,形成扭曲的八面体几何构型。通过循环伏安法测试,显示出该配合物具有一对准可逆的氧化还原峰。2.采用水热合成的方法,合成出一种含铀的配合物[UO2Cl4][dmphenH]·2H2O,（dmphen=2,9-二甲基-1,10-邻菲啰啉）。晶体结构分析表明,该配合物是由一个阴离子[UO2C14]-、一个阳离子[dmphenH]+以及两个配位水分子组成。其中带有铀原子的阴离子部分是一种扭曲的八面体构型。通过荧光测试后,得出该配合物具有荧光性,发出较强的绿光。3.采用回流的方法,合成出一种含铀的配合物UO（H2O）（pdc）2·4H2O（pdc=比啶-2,6-二羧酸）,并利用X射线单晶衍射,红外光谱,光电子能谱,荧光光谱等测试手段进行分析。选用了多配位原子及配位能力较强的吡啶-2,6-二羧酸配位,得到具有电催化性和荧光性的单晶。利用X射线单晶衍射对其晶体结构进行分析,结果表明,每个非对称单元均由一个铀原子,两个PDC2-离子,一个配位水分子,四个结晶水分子和一个独立的氧原子构成。两个结晶水分子（O2W,O3W）口一个羧基氧原子O4通过氢键相连,构成一个封闭的三角形。在三角形中,O2W连接O3,而O3W连接O2,形成有序的二维层状结构。这些层状结构又通过氢键作用将UO（H2O）（pdc）2·4H2O分子连接起来进一步形成三维网状结构。4.采用水热合成的方法,以UO2和邻苯二胺为原料,合成出了一种含铀的配合物。通过红外、紫外、热分析等手段对其进行了表征。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 超分子化合物
• 1.1.2 多核配合物
• 1.1.3 大环配合物
• 1.2 含N、O配位体
• 1.2.1 邻菲啰啉
• 1.2.2 邻苯二胺
• 1.2.3 吡啶-2,6-二羧酸
• 1.2.4 联吡啶
• 1.3 配位化合物的合成
• 1.3.1 溶液法
• 1.3.2 扩散法
• 1.3.3 溶剂热合成法
• 1.3.4 回流合成法
• 1.4 重金属化学
• 1.4.1 锕系元素
• 1.4.1.1 铀的物理及化学性质
• 1.4.1.2 铀配合物的研究进展
• 1.4.1.3 铀配合物的研究意义
• 1.4.2 过渡金属元素配合物
• 1.4.2.1 镉的物理及化学性质
• 1.4.2.2 镉配合物的研究进展
• 1.4.2.3 镉配合物的研究意义
• 1.5 选题目的、意义及研究内容
• 1.5.1 本课题的选题目的及意义
• 1.5.2 本课题研究的主要内容
• 参考文献
• 2O）₄]（ClO₄）Cl·H₂O的合成、结构及电化学性能'>第二章 [Cd（phen）（H₂O）₄]（ClO₄）Cl·H₂O的合成、结构及电化学性能
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器和药品
• 2.2.2 标题化合物的合成
• 2.2.3 晶体结构测定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 红外光谱
• 2.3.2 晶体结构描述
• 2.3.3 紫外光谱
• 2.3.4 电化学性质
• 2.3.5 热性质
• 参考文献
• 2Cl₄][dmphenH]·2H₂O的合成、晶体结构及荧光性质'>第三章 [UO₂Cl₄][dmphenH]·2H₂O的合成、晶体结构及荧光性质
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器和药品
• 3.2.2 标题化合物的合成
• 3.2.3 晶体结构的测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 红外光谱
• 3.3.2 晶体结构描述
• 3.3.3 紫外光谱
• 3.3.4 荧光光谱
• 3.3.5 热性质
• 参考文献
• 2O）（pdc）₂·4H₂O配合物的合成及光谱分析'>第四章 UO（H₂O）（pdc）₂·4H₂O配合物的合成及光谱分析
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器及药品
• 4.2.2 标题化合物的合成
• 4.2.3 晶体结构的测定
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 红外光谱图
• 4.3.2 晶体结构描述
• 4.3.3 荧光光谱图
• 4.3.4 紫外光谱图
• 4.3.5 电化学性质
• 4.3.6 热性质
• 4.3.7 XPS图谱
• 参考文献
• 第五章 铀-邻苯二胺配合物的合成及表征
• 5.1 前言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 仪器及药品
• 5.2.2 标题化合物的合成
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 红外光谱
• 5.3.2 紫外光谱
• 5.3.3 热分析
• 5.4 小结
• 参考文献
• 结论与展望
• 附录：攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢