3,3’-二磺酸基-4,4’-二羧基二苯砜構(gòu)筑的稀土和過渡金屬配合物的合成、結(jié)構(gòu)和質(zhì)子傳導(dǎo)性能
發(fā)布時間:2021-06-12 02:08
配位聚合物是有機配體與金屬離子通過配位鍵構(gòu)成的周期性結(jié)構(gòu)的新型晶態(tài)材料。為了構(gòu)筑具有特定結(jié)構(gòu)和性能的配位聚合物,合理的選擇配體十分重要。首先,在本論文中我們把具有良好質(zhì)子傳遞特性的磺酸基團引入到有機配體中,合成出了含磺酸官能團的羧酸有機配體:3,3’-二磺酸基-4,4’-二羧基二苯砜(簡寫為H4DPSDSDC)。其次,利用3,3’-二磺酸基-4,4’-二羧基二苯砜有機配體與稀土離子合成了六個配合物。配合物(1)?(6)是異質(zhì)同晶的化合物,羧酸基團橋連稀土離子形成一維鏈,相鄰的一維鏈在配體DPSDSDC4–的橋連下形成三維框架。我們選擇了配合物Tb(6)來進行質(zhì)子傳導(dǎo)的研究。在85℃和95%相對濕度下,質(zhì)子傳導(dǎo)率是7.8171×10-5 S cm-1。另外,我們測試了配合物Eu(4)和Tb(6)的常溫固態(tài)激發(fā)和發(fā)射光譜,發(fā)現(xiàn)配合物Tb(6)可作為一種潛在的傳感水中鈾酰離子的熒光傳感器。最后,利用3,3’-二磺酸基-4,4’-二羧基二苯砜有機配體與過渡金屬離子合成了配合物(7)?(10)。配合物(7)和...
【文章來源】:江西師范大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
格羅圖斯機理(上圖);運載機理(下圖)
Fe(ox)·2H2O的結(jié)構(gòu)[64]
碩士學(xué)位論文4K2(adp)[Zn2(ox)3]·3H2O,該化合物不含NH4+[66]。他們測試了這兩種化合物的質(zhì)子傳導(dǎo)性能,在25℃和98%相對濕度條件下,K2(adp)[Zn2(ox)3]·3H2O的質(zhì)子傳導(dǎo)率是1.2×10-4S·cm-1,在相同條件下(NH4)2(adp)[Zn2(ox)3]·3H2O的質(zhì)子傳導(dǎo)率是8×10-3S·cm-1,顯然含NH4+的化合物的質(zhì)子傳導(dǎo)率要高,這驗證了他們的猜想。圖1-4配合物(NH4)2(adp)[Zn2(ox)3]·3H2O結(jié)構(gòu)中的氫鍵網(wǎng)絡(luò)[65]Zhu課題組用草酸配體(H2ox)合成了一種三維結(jié)構(gòu)具有水穩(wěn)定性的化合物[67]:[Me2NH2][Eu(ox)2(H2O)]·3H2O。[Me2NH2]+與配位水分子以及晶格水分子之間形成了廣泛的氫鍵。在55℃和95%相對濕度條件下,質(zhì)子傳導(dǎo)率比較高,達到2.73×10-3S·cm-1,活化能是0.398eV,屬于Grotthuss機理。他們認為[Me2NH2]+里的質(zhì)子在ox2-···[Me2NH2]+···(H2O)n鏈上跳躍傳遞。此外,銪離子具有較強的lewis酸性,能加速配位水分子去質(zhì)子化。釋放出來的質(zhì)子在由二甲基銨陽離子、配位水分子和晶格水分子之間形成的氫鍵網(wǎng)絡(luò)中傳遞。Huang課題組制備出兩種具有高水穩(wěn)定性的鑭系-草酸配合物[68]:(N2H5)[CeEu(ox)4(N2H5)]·4H2O和(N2H5)[Nd2(ox)4(N2H5)]·4H2O。配位N2H5+離子與晶格水分子之間以及ox2-離子和晶格水分子之間形成復(fù)雜的氫鍵網(wǎng)絡(luò)。這樣復(fù)雜的氫鍵網(wǎng)絡(luò)為質(zhì)子傳遞提供了多種路徑,從而可以獲得高質(zhì)子傳導(dǎo)率。在25℃和100%相對濕度條件下,它們的質(zhì)子傳導(dǎo)率分別為3.42×10-3S·cm-1和2.7×10-3S·cm-1,活化能分別為0.19eV和0.11eV,符合Grotthuss機理。這兩種配合物的質(zhì)子傳導(dǎo)率以及熒光發(fā)射強度都會隨濕度的變化而變化。經(jīng)過仔細研究,
【參考文獻】:
碩士論文
[1]3,3’-二磺酸基-4,4’-聯(lián)苯二甲酸構(gòu)筑的鑭系金屬-有機骨架的合成、晶體結(jié)構(gòu)和性能研究[D]. 周麗娟.江西師范大學(xué) 2016
本文編號:3225734
【文章來源】:江西師范大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
格羅圖斯機理(上圖);運載機理(下圖)
Fe(ox)·2H2O的結(jié)構(gòu)[64]
碩士學(xué)位論文4K2(adp)[Zn2(ox)3]·3H2O,該化合物不含NH4+[66]。他們測試了這兩種化合物的質(zhì)子傳導(dǎo)性能,在25℃和98%相對濕度條件下,K2(adp)[Zn2(ox)3]·3H2O的質(zhì)子傳導(dǎo)率是1.2×10-4S·cm-1,在相同條件下(NH4)2(adp)[Zn2(ox)3]·3H2O的質(zhì)子傳導(dǎo)率是8×10-3S·cm-1,顯然含NH4+的化合物的質(zhì)子傳導(dǎo)率要高,這驗證了他們的猜想。圖1-4配合物(NH4)2(adp)[Zn2(ox)3]·3H2O結(jié)構(gòu)中的氫鍵網(wǎng)絡(luò)[65]Zhu課題組用草酸配體(H2ox)合成了一種三維結(jié)構(gòu)具有水穩(wěn)定性的化合物[67]:[Me2NH2][Eu(ox)2(H2O)]·3H2O。[Me2NH2]+與配位水分子以及晶格水分子之間形成了廣泛的氫鍵。在55℃和95%相對濕度條件下,質(zhì)子傳導(dǎo)率比較高,達到2.73×10-3S·cm-1,活化能是0.398eV,屬于Grotthuss機理。他們認為[Me2NH2]+里的質(zhì)子在ox2-···[Me2NH2]+···(H2O)n鏈上跳躍傳遞。此外,銪離子具有較強的lewis酸性,能加速配位水分子去質(zhì)子化。釋放出來的質(zhì)子在由二甲基銨陽離子、配位水分子和晶格水分子之間形成的氫鍵網(wǎng)絡(luò)中傳遞。Huang課題組制備出兩種具有高水穩(wěn)定性的鑭系-草酸配合物[68]:(N2H5)[CeEu(ox)4(N2H5)]·4H2O和(N2H5)[Nd2(ox)4(N2H5)]·4H2O。配位N2H5+離子與晶格水分子之間以及ox2-離子和晶格水分子之間形成復(fù)雜的氫鍵網(wǎng)絡(luò)。這樣復(fù)雜的氫鍵網(wǎng)絡(luò)為質(zhì)子傳遞提供了多種路徑,從而可以獲得高質(zhì)子傳導(dǎo)率。在25℃和100%相對濕度條件下,它們的質(zhì)子傳導(dǎo)率分別為3.42×10-3S·cm-1和2.7×10-3S·cm-1,活化能分別為0.19eV和0.11eV,符合Grotthuss機理。這兩種配合物的質(zhì)子傳導(dǎo)率以及熒光發(fā)射強度都會隨濕度的變化而變化。經(jīng)過仔細研究,
【參考文獻】:
碩士論文
[1]3,3’-二磺酸基-4,4’-聯(lián)苯二甲酸構(gòu)筑的鑭系金屬-有機骨架的合成、晶體結(jié)構(gòu)和性能研究[D]. 周麗娟.江西師范大學(xué) 2016
本文編號:3225734
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