【摘 要】
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稀土元素因为其特有的4f电子,具有优良的光学、磁学、催化性能,在冶金、军事、石油化工、玻璃陶瓷、农业和新材料等领域具有广泛应用。四氮唑羧酸配体同时含有N、O双功能的配位基团,呈现丰富的配位模式,在构筑结构新颖多样的配合物方面具有很大优势,因而在配位化学领域引起了人们极大的兴趣。本论文用不同的稀土高氯酸盐Ln（Cl O4）3·6H2O[Ln=Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho],四唑-1-乙酸（te
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稀土元素因为其特有的4f电子,具有优良的光学、磁学、催化性能,在冶金、军事、石油化工、玻璃陶瓷、农业和新材料等领域具有广泛应用。四氮唑羧酸配体同时含有N、O双功能的配位基团,呈现丰富的配位模式,在构筑结构新颖多样的配合物方面具有很大优势,因而在配位化学领域引起了人们极大的兴趣。本论文用不同的稀土高氯酸盐Ln（Cl O4）3·6H2O[Ln=Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho],四唑-1-乙酸（tetrazole-1-acetic acid,简称为1-tza）为主配体,N,N’大体积的辅助配体1,10-菲罗啉（1,10-Phenanthroline,简称为1,10-phen）,通过溶剂热反应得到了六个配合物[Ln2（μ-Cl）2（1-tza）2（phen）4]（Cl O4）2[Ln=Sm（1）、Eu（2）、Gd（3）、Tb（4）、Dy（5）、Ho（6）],我们通过单晶X射线衍射、多晶X射线衍射、元素分析、红外光谱分析对所得配合物进行了基本结构表征。单晶X射线分析表明,1-6为同构双核结构,在单斜空间群P2（1）/c中结晶,所有化合物均为二价阳离子,电荷由高氯酸盐阴离子平衡。鉴于1-6的结构相似性,仅选取Dy（5）作为代表性实例来描述这些化合物的整体结构特征。每个Dy1离子为8配位,通过两个不同的1-tza1-配体的两个羧酸氧原子、两个不同的螯合1,10-phen分子提供的四个氮原子和两个氯原子组成。两个Dy离子由两个Cl-离子以及两个来自1-tza-配体中的两个羧酸基团混合桥连,形成双核结构,相邻的双核结构通过与1,10-phen配体的苯环的面对面π-π堆积相互作用进一步桥接,沿ab平面形成2D超分子层,其中抗衡阴离子[Cl O4]-沿bc平面分布于各层之间。以Dy（5）为例,通过热重分析仪和变温粉末衍射表征了热稳定性。对Sm（1）、Eu（2）、Tb（4）、Ho（6）在室温下进行固态荧光测试,表征其激发光谱、发射光谱及荧光寿命,发现其均显示相应稀土元素的特征发射峰,证明配体四唑-1-乙酸（1-tza）和1,10-菲罗啉（1,10-phen）可以有效地敏化稀土离子的发光,可用来构筑稀土发光材料。对Gd（3）进行磁学性能研究,发现在T=3 K和?H=5 T时其磁熵变最大值为-?Smmax=18.5 J·kg-1·K-1,是潜在的磁制冷材料。对Dy（5）进行磁学性能研究,在1000 Oe外加直流电场下,显出对温度有依赖性的交流磁化率,根据实验数据与阿伦尼乌斯方程的拟合可得到其能垒值Ueff=15.19 K,弛豫时间τ0=3.88x10-6s,符合单分子磁体SMMs特征。
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