近年来,配位聚合物纳米材料的新颖结构以及特殊的性能引起了人们的兴趣。研究表明,它们有可能在催化、自旋交叉、模板剂、生物传感、医学造影和抗癌药物载体等领域得到广泛的应用,为发展新一代功能纳米材料提供了一个令人振奋的应用前景。为此,本文选取几种重要的配位聚合物为研究对象,探讨其微/纳米结构的合成,并对其性质进行研究。本论文采用不同的合成方法,分别制备出形貌各异的稀土配位聚合物和八面体状的锌配位聚合物。用X-射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),X射线光电子能谱(XPS),红外光谱(FITR),热重-差热分析(TG-DTA)和荧光光谱(PL)等对制备的样品进行表征,并对所合成产物的形成机理及其光学性能进行了初步分析和讨论。主要内容如下:
(1)锌配位聚合物八面体的合成、表征及其向氧化锌的转化
通过锌的有机配合物的高温固相转变制备八面体状的氧化锌颗粒。利用硝酸锌和含有羧基的两种混合配体合成金属有机配合物,在一定温度下煅烧可制备出八面体状的氧化物颗粒。该氧化锌颗粒显示出很强的可见光发射,发射区在450-750nm,中心位于575nm。基于对氧化锌EPR频谱分析,发现氧空缺和锌填隙原子在可见光的发射机制中起到至关重要的作用。基于配体和有机配合物合成的简单可操作及多样性,这种固相转变的方法为合成其它形貌的氧化锌颗粒提供了重要途径。
(2)吡啶-2,5-二羧酸铕配位聚合物的微波合成、表征及其光学性能研究
在无表面活性剂、无催化剂条件下,通过微波法合成出了吡啶-2,5-二羧酸铕配位聚合物亚微米球。对产物的表征结果显示球直径在200-400nm左右。对产物的光学性质进行了进一步的研究。
(3)配体结构对配位聚合物微纳米结构及性能的影响
在无表面活性剂、无催化剂条件下,通过简单的溶剂热法合成出三种异构体的苯二羧酸铕配位聚合物。通过对产物的表征显示苯二羧酸的结构对配位聚合物的形貌有很大的影响。
基于铕配位聚合物独特的发光性能,研究了三种配位聚合物的发光性能。结果表明,当对苯二甲酸做配体时配位聚合物的发光性能明显强于邻苯二甲酸和间苯二甲酸做配体的配位聚合物。 摘要译文
微/纳米材料; 溶剂热; 配位合聚物; 发光; 形成机理
080501[材料学];1406[纳米科学与工程]