核能作為一種高效可持續(xù)能源在世界能源結構中扮演著重要的角色,展現(xiàn)出明顯的經濟優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿�。而如何實現(xiàn)前期礦物資源的綠色有效地獲取、完善乏燃料后處理流程、從環(huán)境體系快速富集放射性核素是保障核能可持續(xù)發(fā)展的關鍵。鑭錒元素配位化學貫穿整個核能化學的始終,不管是礦物開采、乏燃料后處理過程中鑭錒元素的分離還是環(huán)境體系中錒系元素的遷移,都是基于金屬與配體之間相互配位形成特定配合物的理念。因此從分子、原子和電子水平上探究鑭錒金屬—配體在不同反應條件下配合物結構和性能關系能為解決核燃料循環(huán)和環(huán)境污染等問題提供重要的基礎理論依據(jù)。此外,鑭錒元素本身具有豐富的配位方式和復雜的物理化學性質,其形成結構多樣的功能性配合物在催化、離子交換、熒光和單分子磁性等領域具有潛在應用價值。本論文從研究鑭錒元素配合物組裝機理出發(fā),以錒系元素（IV和VI價態(tài)）和鑭系元素（III價態(tài)）為主要研究對象,選用氟離子、硫酸根離子、TPTZ分子為配體,通過調控反應酸堿度和抗衡離子,利用水熱法或者溶劑熱的方法合成結構新穎的鑭錒元素晶體配合物。系統(tǒng)的研究了配合物結構組裝機理,并且實現(xiàn)了配合物在離子交換、光催化和可調諧熒光發(fā)光材料方面拓展... 

【文章頁數(shù)】：156 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 錒系元素物理化學性質和配合物結構及拓展應用簡介
        1.2.1 錒系元素相對論效應和化學價態(tài)
        1.2.2 鈾元素配位結構研究
        1.2.3 鈾元素光譜性質
        1.2.4 含鈾配合物結構組裝機理的影響因素
        1.2.5 含鈾配合物拓展應用研究
    1.3 鑭系元素物理化學性質和配合物結構及其拓展應用簡介
        1.3.1 鑭系元素化學價態(tài)和半徑收縮效應
        1.3.2 鑭系元素配位結構研究
        1.3.3 鑭系元素光譜性質
        1.3.4 鑭系配合物結構組裝機理的影響因素
        1.3.5 鑭系配合物拓展應用研究
    1.4 晶體配合物合成方法
        1.4.1 水熱法和溶劑熱法
        1.4.2 室溫緩慢蒸發(fā)法
        1.4.3 高溫熔融法
    1.5 晶體表征儀器簡介
        1.5.1 常規(guī)表征儀器簡介
        1.5.2 X射線吸收精細結構譜(XAFS)
    1.6 本論文的研究目的和內容
第二章 Ln/AnTPTZ配合物結構演化和可調諧熒光發(fā)光的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗合成部分
        2.2.1 化學試劑
        2.2.2 Ln/AnTPTZ晶體合成方法
        2.2.3 Eu_xTb_(1-x)TPTZ樣品合成方法
    2.3 晶體樣品表征方法和結果分析
        2.3.1 樣品表征儀器信息
        2.3.2 X-射線單晶衍射(SXRD)數(shù)據(jù)結果
        2.3.3 樣品粉晶X-射線衍射(PXRD)數(shù)據(jù)分析
        2.3.4 掃描電鏡(SEM)和能譜(EDS)數(shù)據(jù)分析
        2.3.5 傅里葉紅外光譜(IR)數(shù)據(jù)分析
        2.3.6 固態(tài)紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)數(shù)據(jù)分析
    2.4 結果與討論
        2.4.1 Ln/AnTPTZ晶體拓撲結構描述和結構差異
        2.4.2 晶體熒光光譜研究
    2.5 本章小結
第三章 堿金屬和pH對四價鈾硫酸鹽配合物結構自組裝機理的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗合成部分
        3.2.1 化學試劑
        3.2.2 MUSO_4晶體合成方法
        3.2.3 MThSO_4晶體合成方法
    3.3 晶體樣品表征方法和結果分析
        3.3.1 樣品表征儀器信息
        3.3.2 X-射線單晶衍射(SXRD)數(shù)據(jù)結果
        3.3.3 樣品粉晶X-射線衍射(PXRD)數(shù)據(jù)分析
        3.3.4 掃描電鏡(SEM)和能譜(EDS)數(shù)據(jù)分析
        3.3.5 傅里葉紅外光譜(IR)數(shù)據(jù)分析
        3.3.6 XAFS光譜技術
        3.3.7 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀和質譜儀(ICP-OES/MS)結果分析
    3.4 結果與討論
        3.4.1 MU~(IV)SO_4晶體拓撲結構分析
        3.4.2 堿金屬對MU~(IV)SO_4結構導向作用的研究
        3.4.3 pH值對MU~(IV)SO_4結構導向作用的研究
        3.4.4 MU~(IV)SO_4的亞歷山大效應和紫外可見光譜分析
    3.5 本章小結
第四章 鈾酰氟氧化物結構調控及對亞甲基藍的選擇性吸附和光催化降解的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗準備部分
        4.2.1 化學試劑
        4.2.2 UOFs晶體合成方法
        4.2.3 吸附實驗準備
        4.2.4 光催化實驗準備
    4.3 晶體樣品表征方法和結果分析
        4.3.1 樣品表征儀器信息
        4.3.2 單晶X-射線衍射(SXRD)數(shù)據(jù)結果分析
        4.3.3 樣品粉晶X-射線衍射(PXRD)數(shù)據(jù)分析
        4.3.4 熱重(TG)數(shù)據(jù)結果分析
        4.3.5 傅里葉紅外光譜(IR)數(shù)據(jù)分析
        4.3.6 固態(tài)紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)數(shù)據(jù)結果分析
        4.3.7 掃描電鏡(SEM)和能譜(EDS)數(shù)據(jù)結果分析
    4.4 實驗結果與討論
        4.4.1 UOFs晶體層間調控及拓撲結構描述
        4.4.2 UOFs對亞甲基藍(MB+)離子選擇性吸附實驗研究
        4.4.3 UOFs解吸附實驗研究
        4.4.4 UOFs光催化亞甲基藍實驗的研究
    4.5 本章小結
第五章 總結與展望
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文



本文編號：3692986