基于联吡啶类配体的Co、Ni金属配聚物的合成、结构及性能

来源 :重庆师范大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:XUE19880204
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基于联吡啶类配体的配位聚合物(配聚物)在催化、电化学、气体吸附、生物医学等领域有重要的潜在应用价值,有关此类配聚物的研究逐渐成为相关领域前沿研究热点之一。本论文选取了电子离域体系较大的1,4-二(4-吡啶基)苯(Bpb)和4,4’-双(4-吡啶基)联苯(Bpbp)作为主配体,SCN-和卤素离子作为辅助配体,通过对各种反应条件的调控,与过渡金属钴、镍离子在合适的条件下反应,成功制备了11个目标配位聚合物。论文系统的探索了各目标配聚物的晶体结构、发光性能、光电化学性能、热稳定性,以及结构和性能的构效关系等。主要研究内容如下:1.以1,4-二(4-吡啶基)苯(Bpb)为主配体,硫氰根为辅助配体,通过溶剂热反应获得了6个目标配聚物:[Co(SCN)2(Bpb)2](1)、[Ni(SCN)2(Bpb)2](2)、[Ni(SCN)2(Bpb)](3)、[Ni2(SCN)4(Bpb)3]·2DMF(4)、[Ni2(SCN)4(Bpb)3]·2CH3CN(5)、[Ni2(SCN)4(Bpb)3]·2CH3CH2OH(6)。X-射线单晶衍射表明配聚物1、2均呈现出二维网格状结构,配聚物3呈现出二维层状结构。固体紫外漫反射表明配聚物1、2禁带宽度相差较小,发光实验表明它们的荧光性能相似。相较于2,3的荧光发射峰形有改变,禁带宽度较窄。配聚物4、5、6呈现出二维楼梯状结构。对仅溶剂分子不同的同构物质4、5、6,实验表明其固体紫外和荧光性能差别较小。光电化学实验表明配聚物1、4、5都有良好的光敏性和可重复光响应电流。2.以4,4’-双(4-吡啶基)联苯(Bpbp)为主配体,硫氰根和卤素为辅助配体,与钴、镍离子反应,成功得到了5个目标配聚物:[Co2Cl2(SCN)2(Bpbp)3](7)、[Co2Br2(SCN)2(Bpbp)3](8)、[Ni(SCN)2(DMF)2(Bpbp)](9)、[Ni(SCN)2(Bpbp)](a相)(10)、[Ni(SCN)2(Bpbp)](b相)(11)。系统地表征了所有目标产物的晶体结构、发光性能等。9呈现出一维直链状结构,其它配聚物均展现出二维层长结构。实验表明7、8因卤素原子的不同引起的荧光发射峰形不一样,8的禁带宽度更窄,7的热稳定性更高。9的禁带宽度较大。10、11荧光发射峰形不一样,禁带宽度相差0.07 eV。光电化学性能实验表明配聚物7和10均有良好的光敏性和稳定性,有望用于修饰电极制氧。
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