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金属配合物中同时含有有机配体和金属离子,可通过选择合适的配体和不同的金属离子,设计出具有预想结构和功能的配合物,因此在众多领域潜含着巨大的应用前景。本文采用水热/溶剂热法,选择吡啶-2-甲醛、2-乙酰基吡啶和2-甲氧基苯胺、2,4,6-三甲基苯胺、2,6-二乙基苯胺和2,6-二异丙基苯胺作为反应物制备了(2-甲氧基苯基)-吡啶-2-亚甲基胺(L1)、(2-甲氧基苯基)-吡啶-2-甲基亚甲基胺(L2)、(2,4,6-三甲基苯基)-吡啶-2-亚甲基胺(L3)、(2,6-二乙基苯基)-吡啶-2-亚甲基胺(L4)、(2,6-二异丙基苯基)-吡啶-2-亚甲基胺(L5)、1,3-双咪唑基苯(BIB)和3-喹啉羧酸(3-Hqldc),并将其与不同的金属盐反应,得到了8种过渡金属配合物。Hg(L1)Cl2(1),Zn(L2)Cl2(2),Cd(L3)2(NO3)2(3),Cd(L4)Cl2(4),Cd(L5)Cl2(5),{[Zn(BIB)(OAc)]?H2O}_n(6),[Zn(3-qldc)2]_n(7),以及N,N’-二(2-吡啶亚胺)邻苯二胺(BPPI,8)。同时对7种过渡金属配合物进行了单晶X-射线衍射光谱、红外吸收光谱、核磁共振氢谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱分析。并将配合物8作为共敏化剂应用到N719敏化的染料敏化太阳能电池中以研究其共敏化性能。单晶测试解析表明,配合物1为正交晶系,配合物2~5为单斜晶系,在配合物1的二聚结构单元之间,通过π-π堆积形成一维链状结构;配合物2通过C–H···Cl氢键沿b方向呈现一维无限的孔道结构,链与链之间通过C–H···Cl氢键的相互作用无限连接形成二维层状结构,层与层之间则通过分子间的相互作用形成三维超分子结构;配合物3和5通过氢键形成具有二维的(4,4)-连接的sql拓扑结构;配合物4的二聚结构单元之间则是通过C–H···Cl的氢键无限连接形成一维梯形链结构。配位聚合物6和7均为三斜晶系,分别为Pnna(6)和C2/c(7)空间群,其中配位聚合物6具有一维之子链结构,通过氢键和其π…π堆积相互作用形成三维超分子结构;配位聚合物7具有二维的(4,4)-连接sql网络,通过π-π堆积作用无限连接形成扭曲的三维的cpu拓扑。配位聚合物的荧光光谱表明,配合物1~5在固态时的荧光发射颜色从蓝光到绿光,黄光,分散在整个色度图的中间部分。其中配合物1接近于白光,说明通过改变给电子基团和中心金属的结构可以改变发光颜色。配合物1~5在二甲基亚砜(DMSO)溶液中的荧光光谱呈现出有机配体中吡啶环的π*→π跃迁,有机配体中的苯环和中心金属离子对发光的贡献较小。配位聚合物6的荧光光谱表明,固态时配位聚合物6的最大发射峰位于430nm,呈现蓝色荧光。相比于自由配体BIB的发射峰红移了27 nm,这是由于中心金属锌离子与配体通过配位键相互作用,降低了体系基态与激发态的能量差,导致配合物6的发射峰与BIB相比略有红移。在DMSO溶液中,配位聚合物6主要呈现蓝色荧光,其最大发射峰位于404 nm处,与固态发射光谱相比,DMSO中的荧光发射谱带变窄,这是由于固态条件下,堆积分子之间存在的强氢键和π-π堆积作用所导致的。配位聚合物7的荧光光谱表明,固态时配位聚合物7的最大发射峰位于444nm处,与配体3-Hqldc相似,说明在配合物7中,其固态荧光主要呈现出中心金属微扰配体中心的π*→π跃迁。配合物7的发射峰的位置与有机配体3-Hqldc相比略有红移。另外,对配位聚合物7在DMSO、CH3CN和Me OH这三种溶液中的荧光性能进行分析,结果表明配合物7的最大发射峰位置基本不随溶液极性的变化而发生改变,都呈现出蓝色荧光。除此以外,研究发现配位聚合物7在固态时环境极性小,分子之间有更好的平面性,有利于荧光的发生,因此配位聚合物7在固态时的荧光寿命均长于其在溶液中的荧光寿命。将BPPI作为共敏化剂制备的染料敏化太阳能电池中,BPPI解决了在紫外-可见光谱中低波长区域N719吸收的问题,增强了共敏化Ti O2光电极的光谱响应,抑制了电荷的重组,延长了电子寿命并减少了燃料敏化太阳能电池(DSSC)中的总电阻,使得共敏化电池效率比单敏化电池的效率提高了17.58%。