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配位聚合物(CPs)作为一种新型材料受到了人们的广泛关注。它在很多方面都显示了潜在的应用价值。例如气体储存和分离、分子传感、医学应用、非均相催化、磁性、光学以及膜分离等等。在诸多性质中发光和传感性质备受青睐。其中稀土配位聚合物(Ln CPs)具有特殊的光谱特性,包括长荧光寿命、大的Stokes位移,狭窄的特征峰和高色纯度等,基于Eu(III)和Tb(III)离子在可见光区优异的发光性质,并且分别发射红光和绿光,可以选择合适的有机配体,利用“天线效应”实现配体到稀土离子的能量转移从而敏化稀土离子发光,通过三原色掺杂的方式得到白光发光材料。除了直接合成Ln CPs,通过后合成修饰,使过渡或主族金属配位聚合物封装不同的稀土离子,同样可以实现可调变发光及白光发射。此外,基于发光CPs的荧光传感也展现出优良前景,因为它们具有响应时间快、高灵敏度、可重复利用性和低成本等优点。然而,目前设计合成预期的具有新颖结构和良好性质的CPs仍是一项具有挑战性的课题。本论文采用同时具有氮、氧等不同给电子体的唑类羧酸有机配体来构筑CPs。此类配体既具有π-π共轭体系提供发光的刚性骨架又具有羧基和唑类基团提供连接位点。在水热反应体系下,利用5-(1H-四唑-5-基)-间苯二甲酸(H3TZI),1-(1,2,4-三唑-1-基)-均三苯甲酸(H3TZBT)和3,5-二(3’,5’-二羧基苯基)-1,2,4-三唑(H4L)为有机配体,与不同的金属源合成了一系列具有新颖结构的唑类羧酸配位聚合物。并对它们的荧光和传感性质进行了研究。本论文取得的研究成果主要包括以下几个方面:1.以5-(1H-四唑-5-基)-间苯二甲酸(H3TZI)为配体和Ln(NO3)3合成了5个同构的配位聚合物[Ln(TZI)(H2O)5]n(1-5)(Ln=Nd 1,Eu 2,Gd 3,Tb 4,Sm 5),均展现一维双链结构,同时通过调变稀土离子的比例合成出了一系列掺杂的化合物6-12,并对以上化合物的荧光性质进行了研究。2.化合物2发射红光,化合物4发射绿光。基于红、绿、蓝三原色的光可以掺杂出白光,考虑到化合物3发射蓝绿色的光,可以作为母体骨架掺杂Eu(III)离子,通过合理地调变反应物中Gd(III)/Eu(III)稀土离子的比例,成功获得了白光发光材料[Eu0.10Gd0.90(TZI)(H2O)5]n 6。此外,还可以把不同比例的Eu(III)/Tb(III)离子掺杂到Gd(III)的母体骨架中,通过选择合适的激发波长得到白光发光材料[Eu0.25Gd0.70Tb0.05(TZI)(H2O)5]n 8,[Eu0.20Gd0.70Tb0.10(TZI)(H2O)5]n 9,[Eu0.25Gd0.60Tb0.15(TZI)(H2O)5]n 10,[Eu0.20Gd0.55Tb0.25(TZI)(H2O)5]n 11和[Eu0.25Gd0.50Tb0.25(TZI)(H2O)5]n 12,而化合物[Eu0.15Gd0.70Tb0.15(TZI)(H2O)5]n 7,实现了可调变光(从黄光到蓝光)和白光发射。3.同样以H3TZI为主配体与主族和过渡金属Pb(II)/Zn(II)反应,合成了3个不同结构的配位聚合物[Pb2(TZI)(μ3-OH)(H2O)·(H2O)]n 13,[Pb(HTZI)(phen)·(H2O)]n 14和[Zn2(TZI)(μ3-OH)(H2O)2·(1/2H2O)]n 15,且H3TZI配体在三个化合物中的配位模式是首次被报道的。主要研究其荧光性质,其中化合物13具有较好的稳定性及合适的孔道可以封装不同比例的稀土离子,实现可调变光和白光发射。此外,化合物13可以作为潜在的CHCl3小分子荧光探针。4.以1-(1,2,4-三唑-1-基)-均三苯甲酸(H3TZBT)为主配体与Zn(II)离子反应,在不加和加入phen辅助配体两种情况下,通过水热自组装形成两个新型配位聚合物[Zn2(TZBT)(trz)·3.5H2O]n 16和[Zn2(TZBT)(phen)(μ2-OH)·4H2O]n 17。这两个化合物具有较好的稳定性及合适的孔道可以封装稀土离子,通过调变稀土离子比例和选择合适的激发波长,实现可调变光和白光发射。此外,这两个化合物对Tb(III)离子的敏化作用比其他稀土离子(Eu3+、Dy3+和Sm3+)强很多,可以作为潜在的Tb(III)离子荧光探针。化合物16和17可以用于检测丙酮分子。该CP传感器利用的是配体为基础的发光,使用十分简便,不像Ln CP传感器使用前必须活化以除去配位的溶剂分子。5.以3,5-二(3’,5’-二羧基苯基)-1,2,4-三唑(H4L)为配体,分别与Zn(II)和Cd(II)离子反应,通过自组装形成两个新型配位聚合物[Zn(H2L)(H2O)2·H2O]n18和[Cd(H2L)(H2O)2·H2O]n 19。化合物中H4L配体并没有完全去质子化,而是脱掉两个H+形成H2L2-配体,每个H2L2-配体通过羧基氧桥联三个不同的金属离子,形成二维层状结构,相邻的二维层之间又通过氢键作用拓展为三维超分子结构。固体荧光发射光谱表明,化合物18-19具有荧光性质,其发光机理可能是配体间的能量转移。