配位聚合物是由金屬離子或金屬離子簇與有機(jī)配體通過(guò)配位鍵形成的具有多維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的配合物。通過(guò)選擇不同金屬離子中心和結(jié)構(gòu)多樣的有機(jī)配體可以合成出具有不同特點(diǎn)的配位聚合物。苯甲酸類配體由于羧基基團(tuán)的配位模式多樣化,與金屬離子的配位能力強(qiáng)以及特有的剛性結(jié)構(gòu)往往能夠合出穩(wěn)定的配位聚合物。通過(guò)在苯甲酸類配體上引入不同功能性官能團(tuán)以及雜原子可以合成出結(jié)構(gòu)新穎和性能特殊的配位聚合物材料。在本文中,我們采用了三個(gè)具有不同特點(diǎn)的苯甲酸類配體,在溶劑熱條件下合成出了7個(gè)結(jié)構(gòu)不同的配合物,研究了它們的結(jié)構(gòu)和性能,并對(duì)它們的構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行了闡明。根據(jù)金屬離子中心的不同,將其分為兩個(gè)部分進(jìn)行闡述:第一部分,鈾酰配位聚合物的構(gòu)筑及性質(zhì)研究,選擇3,3’-二磺酸基-4,4’-聯(lián)苯二甲酸二鉀鹽（簡(jiǎn)稱為K₂H₂BPDSDC）/4’-（3,5-二羧基苯基）-2,2’,6’,2"-三聯(lián)吡啶（簡(jiǎn)稱為H₂DCPTP）配體與硝酸鈾酰在溶劑熱條件下,合成得到4個(gè)結(jié)構(gòu)新穎的化合物,其中化合物1-3都是以3,3’-二磺酸基-4,4’-聯(lián)苯二甲酸配體構(gòu)建的三維框架結(jié)構(gòu)的配位聚... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

核電站發(fā)電原理示意圖（圖源：wikiwand.com）

道的屏蔽作用，鈾元素可呈現(xiàn)U(III)、U(IV)、U(V)、U(VI)等多種氧化態(tài)。其中U(III)不穩(wěn)定,具有強(qiáng)的還原性；而U(V)和U(VI)具有一定的氧化性；同時(shí)U(V)很容易發(fā)生歧化反應(yīng)生成穩(wěn)定的U(IV)和U(VI)，其中U(VI)是最穩(wěn)定的。在酸性水溶液中U(VI)一般以鈾酰離子（UO22+）的形式存在，該離子結(jié)構(gòu)為直線型O=U=O。如圖1-3所示，隨著溶液的pH的變化，UO22+的存在形式也會(huì)發(fā)生改變，一般當(dāng)pH<2.5時(shí)，是以單獨(dú)的UO22+存在，隨著pH的增大，UO22+開(kāi)始水解，同時(shí)會(huì)有聚合反應(yīng)發(fā)生，形成多聚和籠狀結(jié)構(gòu)，最后形成氫氧化物沉淀。圖1-3UO22+在不同pH值水溶液（25℃下）中的存在形式[48]

碩士學(xué)位論文6的反應(yīng)，只在pH值為9或以上的堿性水溶液中發(fā)生。如果通過(guò)配體能夠橋連鈾酰離子，取代此類簇中的過(guò)氧基團(tuán)和羥基基團(tuán)，則可以在較低的pH值下進(jìn)行自組裝。例如，在pH值為5.2-5.6條件下合成的U50Ox20。圖1-4由草酸配體形成的零維鈾酰簇合物：(a-b):U36Ox6,(c-d):U50Ox20,(e-f):U60Ox30,(g-h):U120Ox90.（a,c,e,g為多面體模式，b,d,f,h為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）[51-52]（2）羧酸鈾酰的多維配合物如上文所述，由于鈾酰離子的特殊結(jié)構(gòu)，使得鈾酰配位聚合物易形成低維網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)筑三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的難度增加。比如，采用最常見(jiàn)和最簡(jiǎn)單的乙酸（ac）和苯甲酸配體，由于只有一個(gè)羧酸基團(tuán)，常常形成低維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖1-5、圖1-6和圖1-7所示。圖1-5[UO2(H2O)(ac)2]·H2O配合物中乙酸配體與UO22+單元形成一維無(wú)限鏈[53]

【參考文獻(xiàn)】：
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