配位聚合物的应用及其研究进展

合集下载

镧系金属配位聚合物的应用

镧系金属配位聚合物的应用下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!镧系金属配位聚合物是一种具有广泛应用前景的材料，在各个领域都有着重要的作用。

配位聚合物的应用研究

配位聚合物的应用研究研究组姓名选题意义配位聚合物（coordination polymers）是有机配体与金属离子通过自组装过程形成的具有周期性网络结构的晶体材料。

它结合了复合高分子和配位化合物两者的特点，是一类具有特殊性质的杂化材料。

作为新型功能性分子材料，配位聚合物的设计与合成，结构及其性能的研究越来越受到各个领域科学家的重视，形成了跨越多个学科的热点研究领域。

报告内容具有三维空旷网络结构的金属有机骨架材料（metal-organic framework，MOFs）是一种稳定的配位聚合物材料。

MOFs材料在溶剂分子脱除后能保持骨架结构稳定，具有超大的比表面积和孔体积。

稳定性的提高大大拓展了MOFs材料的应用领域，成为MOFs材料发挥其特殊性质的基础。

MOFs材料可以用于类分子筛载体、气体存储和分离、非线性光学、分子磁体、手性拆分、发光材料、光电转化、催化等众多领域。

其中MOFs在多相不对称催化和光催化领域的应用由于其重要性逐渐受到科学家的重视。

使用具有手性催化活性的有机分子作为配体，可以得到具有手性催化活性的MOFs材料。

这是一种特殊的多相化方式，催化剂负载量大，活性中心均匀分布，开放的孔道有利于底物与活性中心接近。

在手性催化中具有重要应用的卟啉、席夫碱、联萘配体都已成功合成了MOFs材料，而且材料具有较好的手性选择性。

以光学纯的手性酒石酸衍生物为配体，合成具有手性孔道的MOFs材料，不仅可以成功地拆分外消旋的配位化合物，而且还成功实现了对酯交换反应的不对称催化作用。

理论计算表明，MOFs材料也是一种合适的半导体材料，能带带隙在1.0到5.5eV之间。

有机部分吸收光子的能量，能够发生从有机到无机部分的电荷转移。

从而像半导体一样，能作为电子给体和受体。

光激发后，MOFs材料能发生光致变色、光催化产氢、光催化氧化有机物等反应。

前景展望由于作为配位聚合物组成部分的金属离子和有机配体的高度可调性和配位方式的多样性，配位聚合物具有无限的组成和结构可裁性，这是其它材料所无法比拟的。

基于吡嗪及其衍生物的配位聚合物的合成与应用研究

基于吡嗪及其衍生物的配位聚合物的合成与应用研究1、前言配位聚物（coordinationpolymers ）,是由过渡金属和有机配体自组装 ,在空间上形成一维、二维或三维的无限结构。

这类无机-有机杂化复合聚合物材料结构多样、性能优异 ,作为功能材料如选择性催化分子识别、气体吸附、离子交换、超高纯度分离材料 ,生物传导材料 ,光电材料 ,新型半导体材料 ,磁性材料和芯片开发等领域显示了诱人的应用前景。

因此 ,这方面的研究成为 20 世纪 90 年代后化学和材料学科中最为活跃的研究领域之一。

深入地了解配位聚合物的合成、结构、性能及应用是近年来化学家和材料科学家追求的目标。

目前 ,这类化合物的研究基本上集中在以有机桥基和金属离子为单元构筑【1—3】的各类具有功能特性的聚合物。

最近10 年内有许多文献【4 —6】报道了该类物质的特殊理化性质 ,如催化性能、手性、导电性、发光性、磁性、非线性光学性能和多孔性。

在含氮杂环配体当中，以吡嗪及其相关的各种衍生物为配体而合成的配合物在含氮芳香杂环为配体的配合物家族中占据有非常重要的位置。

它们以其特有的配位结构和配位性质而被配位化学工作者所重视。

本综述主要探讨以吡嗪及其衍生物为有机配体的相关配位聚合物的研究工作情况。

2、有机配体的设计现已得知，多核配合物中配位原子的电子密度与其桥联金属离子间的磁耦合作用有着密切的关联因素，特别是桥联配体[7-38]的配位原子的电子密度直接影响着其桥联金属离子间的磁相互作用的大小。

配位原子的电子密度大，则其桥联金属离子间的磁相互作用就强；反之，其磁相互作用就弱。

因此，为了获得具有较强的磁耦合性质的桥联多核配合物，应设计、合成那些含有较大电子密度的配位原子的配体。

理论和实验均已证实，氮杂环化合物中氧原子的电子密度远大于其相应的氮杂环中氮原子的电子密度[39-40]。

因此，氮杂环氮氧化物中氧原子较相应的氮杂环化合物中氮原子具有强的配位能力而可形成强的配位键。

金属有机多孔配位聚合物的研究进展

金属有机多孔配位聚合物的研究进展多孔材料在物质分离、气体储存和异相催化等领域有着广泛的应用。

传统的无机多孔材料包括硅藻土和沸石等天然多孔材料和名目繁多的（如，活性炭、活性氧化铝、蛭石、微孔玻璃、多孔陶瓷等）人工多孔材料。

天然无机多孔材料的结构类型有限，人造无机多孔材料虽然可克服这一缺点（通过改变制备工艺，人们可以制备从微孔、中孔到大孔等各类多孔材料），但是人造多孔材料的缺点是无法获得均匀孔结构。

近年来"无机!有机杂化配合物作为一种新型的多孔材料引起了人们的广泛关注。

人们将这种配合物定义为金属有机类分子筛"其孔洞处在纳米的数量级" 又称纳米微孔配位聚合物，这类材料的功能可以通过无机物种或有机桥联分子进行调节，过渡金属可以将其还原转化为沸石性主体，从而产生一些有趣的具有磁性和光谱特性的孔洞，而有机物质可以调节孔道尺寸、改变孔的内表面，还具有化学反应性或手性，可以弥补传统分子筛的许多不，在异相催化、手性拆分、气体存储、离子交换、主客体化学、荧光传感器以及光电磁多功能材料等领域显示出良好的应用前景。

和无机多孔材料相比，这类分子材料具有（1）结构多样性：MOFs是由金属离子（node）和有机配体（linker或spacer）通过配位键形成的配位聚合物，有机配体分子的多样性和金属离子配位几何的多样性导致了它们构成的配位聚合物结构的多样性（2）分子设计和分子剪裁的可行性：调节有机配体的几何性质和选择不同配位几何的金属离子可调控配位聚合物孔的结构（3）制备条件温和：在常压或几十个大气压，200度左右或更低的温度下反应等优点，因而对MOFs 的研究备受化学和材料科学工作者的关注。

由于配位聚合物的形成可以看作具有各自配位特征的配体和金属离子之间的合理识别与组装，因此，配体的几何构型和配位性能及金属离子的配位趋向和配位能力对配位聚合物的结构起着决定作用。

此外，阴离子、溶剂、反应物配比、溶液的pH、合成方法（水热或溶剂热，溶液法、扩散法、溶胶法）、反应温度等也对配位聚合物的结构有重要的影响。

金属配位聚合物的合成与性能研究

金属配位聚合物的合成与性能研究金属配位聚合物是一种具有特殊结构和性能的新型材料，其合成方法和性能研究一直备受学术界的关注。

本文将介绍金属配位聚合物的合成方法、性能研究以及其在材料科学中的应用。

一、金属配位聚合物的合成方法金属配位聚合物的合成方法多样，可以通过配位反应合成，也可通过溶剂热法、溶胶-凝胶法等合成。

1. 配位反应合成配位反应合成是一种常用的金属配位聚合物合成方法。

首先选择金属离子和配体，通过它们之间的配位作用形成聚合物结构。

常用的配体包括有机酸、有机碱等。

通过调节配体的配位特性和金属离子的电子结构，可以合成出具有不同结构和性能的金属配位聚合物。

2. 溶剂热法溶剂热法是一种简便有效的金属配位聚合物合成方法。

通过将金属盐和有机配体溶解在合适的溶剂中，在高温条件下，经过反应和结晶过程，得到金属配位聚合物。

溶剂热法具有操作简便、反应快速等优点。

3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种通过控制溶胶和凝胶形成过程来合成金属配位聚合物的方法。

通常可以选择适当的溶胶，在其中溶解金属盐和有机配体，通过加热、干燥等处理，使其形成凝胶，再经过适当的后处理方法，得到金属配位聚合物。

二、金属配位聚合物的性能研究金属配位聚合物具有丰富的结构和性能，其性能研究对于深入理解其特性和应用具有重要意义。

1. 结构表征金属配位聚合物的性能研究的重要一环是其结构表征。

通过使用X射线衍射、红外光谱、核磁共振等技术手段，可以确定金属配位聚合物的晶体结构、配位结构和配位键等信息。

2. 物理性能研究金属配位聚合物的物理性能研究主要包括热学性质、光学性质、导电性等。

通过热重分析、差示扫描量热法、紫外可见光谱、电导率测试等手段，可以评估金属配位聚合物在热学、光学和电学方面的性能。

3. 应用性能研究金属配位聚合物在催化、吸附等领域具有广泛的应用前景。

对于金属配位聚合物的应用性能研究，可以通过评估其在吸附分离、催化反应中的效果，来探究其应用潜力和机理。

[高分子材料] 南开大学卜显和：多孔配位聚合物的发展历程及研究进展

南开大学卜显和：多孔配位聚合物的发展历程及研究进展2020-01-04以下文章来源于中国科学杂志社，作者中国科学：化学多孔配位聚合物(PCP)(包括金属有机框架)是一类由金属节点和配体通过配位键连接形成的晶态多孔材料。

作为一类新兴的无机-有机杂化材料, PCP具有丰富且可调节的结构和功能, 因此其在气体吸附分离、催化、传感等诸多领域展现出巨大的应用潜力, 是多学科交叉的研究热点。

南开大学化学学院卜显和教授课题组近期在《中国科学：化学》发表评述，依据PCP的结构及性质特点,总结了第一至第四代多孔配位聚合物PCP研究的发展历程, 介绍了该领域的主要研究内容和典型研究进展, 进而基于该领域未来面临的挑战和发展趋势分析了材料的实用化前景。

近年来, 多孔配位聚合物(porous coordination polymer, PCP) (包括金属有机框架(metal-organic framework, MOF))的研究方兴未艾。

PCP是由金属节点(金属离子或金属簇)和有机连接体通过配位键自组装形成的具有无限网络结构的材料。

其作为配位超分子化学的一个重要组成部分, 与无机化学、有机化学、晶体工程、拓扑学、材料化学及固态化学等领域相互交叉、渗透, 现已成为化学和材料领域的研究热点之一。

相较于传统的无机多孔材料(如沸石分子筛、微孔二氧化硅), PCP具有结构和组成多样、结构可设计、孔道可调节和易于功能化的优点。

因此, 这类材料在吸附分离、催化、检测、磁性以及光电等领域展现出巨大的应用价值和潜力。

按照PCP的发展历程和属性对其进行的分类根据剑桥晶体数据中心的统计, 1972~2016年, 约有7万例可被定义为MOF的新结构被合成, 对应的可定义为PCP的化合物的数量更加庞大。

基于PCP数量的急剧增长, 相关研究论文的发表数量也在逐年递增。

与此同时, 涉及PCP材料的研究领域不断扩大。

目前PCP的研究热点主要集中在以下5个方面。

配位聚合物在有机反应中的催化机理研究

配位聚合物在有机反应中的催化机理研究配位聚合物是一类具有特殊结构和功能的聚合物，其分子中含有特定的配位基团，能够与金属离子形成稳定的配位化合物。

配位聚合物在有机反应中具有重要的催化作用，其催化机理是当前有机化学研究的热点之一。

配位聚合物的催化作用主要体现在两个方面：一是配位基团与金属离子的催化活性，二是配位聚合物分子结构的灵活可控性。

配位基团能够与金属离子形成稳定的配合物，提高金属离子的活性，加速有机反应的进行。

同时，通过设计合成特定结构的配位聚合物，可以调控其催化活性和选择性，实现对有机反应的精确控制。

配位聚合物在有机反应中的催化机理涉及复杂的配位化学和有机化学过程。

首先，配位基团与金属离子之间发生配位作用，形成稳定的配位化合物。

这一过程为后续有机反应提供了良好的反应环境和活化能量。

随后，金属离子与底物分子发生反应，催化底物分子的转化。

最终，反应生成产物，金属离子被再生，参与下一轮反应。

通过实验和理论研究，科学家们揭示了配位聚合物在有机反应中的催化机理。

他们发现，配位聚合物能够通过配位效应和空间位阻效应促进有机反应的进行。

配位效应使金属离子与底物分子之间形成稳定的配位键，提高反应速率和选择性；空间位阻效应能够限制底物分子的进入和反应路径，避免副反应的发生，使反应更加高效和特异。

配位聚合物在有机反应中的催化机理研究具有重要的理论和应用意义。

深入了解催化机理有助于设计高效、高选择性的催化剂，推动有机合成反应的发展。

同时，配位聚合物的催化机理也为材料科学和药物设计提供了新思路和方法，拓展了配位聚合物在不同领域的应用。

总的来说，配位聚合物在有机反应中的催化机理研究为有机化学领域带来了新的认识和突破。

未来，我们可以通过进一步探索配位聚合物的催化机理，发展更加高效、环保的有机合成方法，为化学领域的发展做出更大的贡献。

新型金属_有机骨架配位聚合物_MOF_的研究进展_杨捷

收稿日期：2009-09-09作者简介：杨捷，女，硕士，江苏盐城人，研究方向：纳米多孔配位聚合物。

文章编号：1002-1124（2009）12-0054-03Sum 171No.11化学工程师ChemicalEngineer2009年第12期体合成的骨架结构比较简单，但稳定性较差。

多齿配体的配位情况比较复杂，得到的配合物稳定性较好。

有机配体主要包括羧酸类、氨类、吡啶类、醇类和腈类等。

常见的中性配体为含氮杂环类化合物。

1.2金属离子的选择构筑MOFs的另一要素是金属离子。

金属离子在构筑配位聚合物中充当连接配体的结点，不同金属离子具有不同的配位数和配位构型，因而在构筑MOFs中起着不同的连接作用。

近几年，除过渡金属离子外，稀土金属离子尤其是镧系金属离子开始被使用，它们的配位数较高，为七、八或九配位，可以形成具有丰富多彩结构的M OFs。

由上可见，设计具有一定功能的多孔配位聚合物比较简单，但在实际的合成中却很难控制M OFs 的结构，主要问题是：（1）当客体分子移走后,合成的骨架容易坍塌；（2）骨架网络的相互贯穿（interpene-tration）现象，即两个或两个以上的独立无限网络通过物理作用互相交织在一起而形成一个分子整体。

相互贯穿会导致孔径大幅度减小甚至完全消失，为了避免贯穿结构，人们对结点和联结桥进行了精心的设计，虽然采取了很多方法避免相互贯穿，但最终的结构还是很难控制。

2MOFs的分类随着配位化学涵盖的范围和研究内容的不断扩大，MOFs的种类和数目在不断增长，结构新颖、性能特殊的配合物源源不断地涌现。

目前，M OFs的合成主要采用几种配体：含氮杂环配体、含羧基配体、含氮杂环与羧酸混合配体、两种羧酸混合配体等。

最常用的是前两种，下面我们将分别介绍。

2.1含羧基配体的MOFsYaghi用锌盐与对苯二甲酸（BDC）反应得到了立方结构的三维多孔聚合物[Zn4O（BDC）3]（M OF-5）（图1（a））[3]，球体代表形成的孔洞，其直径为1.85 nm，比表面积为2500~3000m2·g-1。

多羧酸类配体（TPBTECHLT2GTIDADCBP）构筑的配位聚合物的设计、..

多羧酸类配体（ｔｐ，ｂｔｅｃ，Ｈ２ＩＤＡ，ｄｅｂｐ）构筑的配位聚合物的设计、合成、结构及性质摘要配位聚合物由于结构上的多样性以及在吸附、催化、磁性等新材料领域潜在的应用价值，近年来这一领域的研究成为集基础研究和应用研究于一体的前沿课题。

按照晶体工程的原理，通过选择特定几何构型的中心金属离子和特殊的有机配体可以在一定程度上实现晶态材料的的定向设计和合成，其中，具有螺旋结构的的材料的设计与和合成是目前研究的挑战与热点。

螺旋结构在自然界普遍存在，但是在合成材料中还是比较少见的。

最近，通过配体和金属离子的自组装设计合成具有螺旋结构的的配位聚合物已经取得了很多进展，但是大多数还都是使用含有磷酸，亚磷酸以及氧化物的无机螺旋结构。

本研究采用溶液法、水热法以二元或多元羧酸（对苯二甲酸，均苯四酸，亚氨基二乙酸，４，４’一二羧酸一２，２＇－联吡啶，３，３’．二羧酸．２，２’．联吡啶等）为主要的桥联配体与过渡金属Ｚｎ２＋，ｃｄ２＋，Ｃｕ２＋，主族金属Ｐｂ２＋及稀土金属离子构筑多种配位聚合物，并对它们的晶体结构和性质进行了表征。

本文共分为五部分。

首先概述了配位聚合物的基本概念、研究进展、羧酸类配体构筑的配位聚合物总览以及常用合成方法。

以剐性芳香族多羧酸化合物对苯二甲酸，均苯四酸为配体与具有ｄ１０结构的过渡金属在不同条件下形成不同的配合物，并研究了它们的荧光性质，提出许多ｄ旧电子组态的金属，如ｚｒｌ２＋，Ｃｄ２＋，Ｃｕ＋，Ａｒ等与对苯二甲酸构成的配位聚合物都表现出明显的荧光性质。

以均苯四酸为桥联配体与Ｃｄ”形成三维配位聚合物，该聚合物中有直径为９．３×４．７Ａ的孔道，水分子填充在孔道之中，同时该化合物也有好的荧光性质。

氨基酸类配体是被广泛研究使用的配体，此类配体具有较多的配位点，因其在生物等领域的应用而备受重视。

以柔性的二羧酸一亚氨基二乙酸为配体，邻菲罗啉为第二配体与ｃｕ２＊形成独立的配合物分子，并且从实验和理论上对该化合物的光谱进行了研究。

基于吡嗪及其衍生物的配位聚合物的合成与应用研究剖析

因此 ,这方面的研究成为 20 世纪 90 年代后化学和材料学科中最为活跃的研究领域之一。

深入地了解配位聚合物的合成、结构、性能及应用是近年来化学家和材料科学家追求的目标。

目前 ,这类化合物的研究基本上集中在以有机桥基和金属离子为单元构筑【1—3】的各类具有功能特性的聚合物。

最近10 年内有许多文献【4 —6】报道了该类物质的特殊理化性质 ,如催化性能、手性、导电性、发光性、磁性、非线性光学性能和多孔性。

在含氮杂环配体当中，以吡嗪及其相关的各种衍生物为配体而合成的配合物在含氮芳香杂环为配体的配合物家族中占据有非常重要的位置。

它们以其特有的配位结构和配位性质而被配位化学工作者所重视。

本综述主要探讨以吡嗪及其衍生物为有机配体的相关配位聚合物的研究工作情况。

配位原子的电子密度大，则其桥联金属离子间的磁相互作用就强；反之，其磁相互作用就弱。

因此，为了获得具有较强的磁耦合性质的桥联多核配合物，应设计、合成那些含有较大电子密度的配位原子的配体。

理论和实验均已证实，氮杂环化合物中氧原子的电子密度远大于其相应的氮杂环中氮原子的电子密度[39-40]。

因此，氮杂环氮氧化物中氧原子较相应的氮杂环化合物中氮原子具有强的配位能力而可形成强的配位键。

高效配位聚合物的合成及应用研究

高效配位聚合物的合成及应用研究近年来，高效配位聚合物在材料科学领域引起了广泛的关注。

这种聚合物通过合理设计和合成，能够实现优异的性能和广泛的应用。

本文将从合成方法和应用研究两个方面，探讨高效配位聚合物的最新进展。

一、合成方法高效配位聚合物的合成方法多种多样，其中最常见的是配位交换法和配位自组装法。

配位交换法是一种通过配位基团之间的交换反应来合成聚合物的方法。

这种方法的优点是反应条件温和，适用于大多数配位基团。

同时，配位交换法还可以实现不同配位基团的组合，从而获得具有多种性质的聚合物。

配位自组装法是一种通过配位基团之间的非共价相互作用来合成聚合物的方法。

这种方法的优点是反应条件简单，适用于大规模合成。

配位自组装法还可以实现聚合物的自组装，形成具有特定结构和性能的材料。

二、应用研究高效配位聚合物在多个领域具有广泛的应用。

以下将重点介绍其在催化、传感和能源存储方面的研究进展。

1. 催化应用高效配位聚合物在催化领域发挥着重要的作用。

通过合理设计和合成，可以制备具有高催化活性和选择性的催化剂。

例如，一种含有金属配位基团的聚合物可以作为催化剂用于有机合成反应，实现高效的催化转化。

2. 传感应用高效配位聚合物在传感领域有着广泛的应用前景。

通过引入特定的配位基团，可以实现对特定分子的高灵敏度和高选择性的检测。

例如，一种含有荧光配位基团的聚合物可以作为荧光探针用于生物分子的检测，实现高效的传感。

3. 能源存储应用高效配位聚合物在能源存储领域也具有重要的应用价值。

通过合理设计和合成，可以制备具有高电导率和高稳定性的聚合物。

例如，一种含有导电配位基团的聚合物可以作为电极材料用于超级电容器的制备，实现高效的能量存储。

三、展望高效配位聚合物的合成和应用研究还有许多挑战和机遇。

未来的研究可以从以下几个方面展开：1. 合成方法的改进：目前的合成方法仍然存在一些局限性，需要进一步改进。

例如，可以探索新的合成策略，提高合成效率和产物纯度。

功能配位聚合物研究进展

功能型配位聚合物已经成为材料科学领域发展的重要前沿方向之一，要是由于其结构具有多样性和主优异的功能特性．它与一般的无机化合物或有机高分子化合物不一样，可以包含多种多样的金属离子和它有机配体，有特殊的物理、具化学性质．配位聚合物的研究跨越了无机化学、有机化学、位化学、料化学、配材物理化学、物化学、生晶体工程学等多个学科和门类．配位聚合物作为一种新型分子功能材料在气体存储、光、磁以及手性拆分和催化等领域已展示出非常诱人的发展和应用前景．电、
被合成出来，促使这类材料在气体储存方面的应用逐步成为可能．
合成的方法［把预想中的配位聚合物孔材料，６通过合理的选择次级结构单元来构筑，在一定程度上很好地实现了目的性的设计和合成．随着金属有机骨架材料研究的不断深入，多具有高比表面和大孔隙率的材料更
Ｐｒｇｅｓｉｅｅｒｈｏｕｃｉｎｌｃｏｄｉｔｏｏｐｕｓｏｒｓｎｒｓａｃｆｆｎｔｏａｏｒｎａｉｎｃｍｏｎｄ
ＷＡＮＧａＹｎ
ＢａｊｉｅｓｔｔＳａｎ，Ｃｈｉａ）ｏｉＵｎｖｒｉｙｏｆＡｒｓａｉｎｅ，ｏｉ７１１ｈａｘｉｎ
１功能配位聚合物在气体吸附方面的研究Ｅ５１］－

分子配位聚合物在催化体系中的应用

分子配位聚合物在催化体系中的应用引言：分子配位聚合物作为一种具有特殊结构和特性的新型材料，展现出广泛的应用潜力。

在催化体系中的应用领域尤为重要。

本文将讨论分子配位聚合物在催化反应中的应用，并重点探讨其在催化剂设计、催化剂载体以及催化机理研究中的优势和潜力。

一、分子配位聚合物在催化剂设计中的应用分子配位聚合物的独特结构使其成为催化剂设计领域的理想选择。

首先，分子配位聚合物具有高度可控的结构，可以通过调整配位基团、金属离子以及聚合物主链的结构来改变其催化性能。

其次，分子配位聚合物可以通过表面修饰等手段提高其催化剂的活性和稳定性。

最后，分子配位聚合物通过合理设计可以调节其孔隙结构，提供更大的表面积和更多的活性位点，从而提高催化剂的反应速率和选择性。

二、分子配位聚合物在催化剂载体中的应用分子配位聚合物不仅可以作为催化剂的设计材料，还可以作为催化剂的载体。

催化剂载体在催化反应中起到支撑催化剂和提供反应界面的作用，因此具有重要的意义。

分子配位聚合物作为一种介电常数较低、表面活性位点丰富的材料，可以提供更好的载体效果。

此外，分子配位聚合物还具有可调控的孔隙结构和较大的比表面积，在催化剂载体中扮演着关键的角色，提供更好的承载性能和催化效果。

三、分子配位聚合物在催化机理研究中的应用催化机理的研究对于优化催化体系和提高催化剂性能非常重要。

分子配位聚合物由于其特殊的结构和可控性，可以帮助研究人员深入理解催化反应的机理。

首先，分子配位聚合物可以通过改变结构和配位基团来调控催化反应的过渡态和中间体的结构，从而揭示催化反应的细节。

其次，分子配位聚合物可以通过表面修饰和功能化来改变催化剂的电子结构和环境，进而调控催化反应的速率常数和选择性。

最后，分子配位聚合物可以通过与其他材料的复合来探索新的催化机理和反应途径，为催化反应的研究提供新的思路和方法。

结论：分子配位聚合物在催化体系中展现出了广泛的应用潜力。

通过合理设计和调控分子配位聚合物的结构和性质，可以实现催化剂的高效设计和催化性能的优化。

配位聚合物的

配位聚合物的配位聚合物是具有特殊结构的分子，由具有双重结合能力的配位基互相组合而成。

它们不仅具有综合性强、多样性大、结构可调性强和功能可控性好等优点，而且主要用于医药、农药、染料、化工辅助剂等领域。

一、配位聚合物的分类从构成不同配位聚合物可以分为有机配位聚合物和无机配位聚合物。

（1）有机配位聚合物是指其组成的配位基有有机分子组成的配位聚合物，具有多种结构，如非桥联有机配位聚合物、有机金属有机配位聚合物、有机配位聚合物（LCP）、有机氟酸配合物等。

（2）无机配位聚合物是指其组成的配位基有无机分子组成的配位聚合物，具有多种结构，如钯配位聚合物、金属有序聚合物、钛配位聚合物、钴配位聚合物等。

二、配位聚合物的特性（1）结构可调性强：配位聚合物通过调节组成配位基的结构和数量，可以调整其自身结构，从而获得不同结构和性质的配位聚合物，同时可以调节其组成的活性中心的可活化性。

（2）功能可控性好：配位聚合物可以通过选择不同的配位基来控制其功能。

选择有机配位基来构筑可以改变配位聚合物的光学效果；选择无机配位基可以改变其酸碱反应性质。

由于配位聚合物的功能可控性好，因此它的应用也非常广泛。

（3）吸附性强：配位聚合物具有强大的吸附力，可以与其他分子结合，改变其自身的结构和性质。

三、配位聚合物的应用（1）配位聚合物用于生物与医药领域：由于配位聚合物具有良好的抗菌性、抗细菌性、低毒性和生物相容性，因此在生物与医药领域具有广泛的应用价值，如磷脂载体、芳烃配位聚合物、有机氟化物配位聚合物、金属有机配位聚合物等。

（2）配位聚合物用于材料领域：由于配位聚合物具有高热稳定性、耐腐蚀性、高光亮度和良好的机械性能，因此在材料领域有着广泛的应用，如磷酸醇配位聚合物、有机配位聚合物（COC）、有机金属配位聚合物等。

（3）配位聚合物用于光学领域：由于配位聚合物具有优异的光学性质，可用于高效率光学元件的制备，如有机晶体、液晶、发光器件、照明器件等。

稀土配位聚合物及其研究进展

聚合物及其研究进展
·７３ ·
稀土配位聚合物及其研究进展
郝志刚，朱沈豪夫，张南哲
（延边大学工学院，吉林延吉㊀１３３００２）
摘要：稀土配位聚合物以稀土元素独特的性质和配位结构的多样性以及加工成型容易、稳定性高等优点，具有广阔的应用前景。本文详细地综述了稀土配位聚合物的特点、主要类型及其制备方法，并展望了在荧光、磁性、气体吸附与分离和反应选择性催化等方面的潜在应用。关键词：稀土元素；配位化合物；稀土配位聚合物中图分类号：Ｏ６４１．４㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１７）２４－００７３－０２
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｂｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｊｉ㊀１３３００２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｎｔｈａｎｉｄｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｓ（Ｌｎ－ＣＰｓ）ｐｏｓｓｅｓｓｂｒｏａｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓｄｕｅｔｏｍａｎｙａｓｐｅｃｔｓｏｆａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｕｎｉｑｕｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＬａｎｔｈａｎｏｎ－ｂａｓｅｄ，ｔｈｅｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｅａｓｙｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｈｉｇｈｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｏｏｎ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｍａｉｎｔｙｐｅｓａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆＬｎ－ＣＰｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ａｌｓｏ，ｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＬｎ－ＣＰｓｓｕｃｈａｓｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ，ｍａｇｎｅｔｉｓｍ，ｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｇａｓａｓｗｅｌｌａｓｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃａｔａｌｙｓｉｓｏｆｒｅａｃｔｉｏｎａｒｅｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄｉｎｔｈｅｅｎｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌａｎｔｈａｎｉｄｅｅｌｅｍｅｎｔｓ；ｃｏｍｐｌｅｘ；Ｌａｎｔｈａｎｉｄｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒ㊀㊀稀土配位聚合物是Ⅲ Ｂ族钪（Ｓｃ）、钇（Ｙ）和镧系元素和某些具有特定几何构型的有机配体通过配位键形成的具有高度规整的一维（１Ｄ）、二维（２Ｄ）、或三维（３Ｄ）无限网络结构的聚合物。因为稀土离子具有独特的性质和较高的配位数及灵活１］，使稀土配位聚合物的结构多样化、性能优多变的配位模式［异，在发光、磁性、气体吸附与分离、催化和生物医药等众多领２－３］域呈现出广阔的应用前景［。中，加入乙烯基三乙氧基硅烷（或二甲基二乙氧基硅烷）和甲基丙烯酸甲脂两种改性剂以及适量的过氧化苯甲酰进行聚合改３＋ｕ配合物并有机改性的ＳｉＯ性，得到了掺杂Ｅ２凝胶玻璃ＯＲＭＯＳＩＬ）基质复合干凝胶。结果表明，掺杂Ｅｕ（ＴＴＡ）ｄｐｐｚ（３的ＯＲＭＯＳＩＬ发光稳定性比Ｅｕ（ＴＴＡ）ｄｐｐｚ配合物有明显提高，３而且聚合改性有效提高了ＯＲＭＯＳＩＬ的力学性能，显著增强了发光强度。共混掺杂制备稀土配位聚合物，虽然是一种简便、适应性广和实用性强的方法，但是存在着许多局限性。例如，多数稀土配位化合物与基体高分子材料的相容性差，在高浓度掺杂时易发生相分离，影响材料的性能，而且导致材料的透明性下降，对发光体来讲还会发生荧光分子间的猝灭作用，使其荧光强度５］降低，荧光寿命下降等［。１．２．２㊀键合型稀土配位聚合物键合型稀土配位聚合物是将稀土离子以配位键直接键合在高分子链而形成。与掺杂型稀土配位聚合物相比，稀土离子及其配合物与基质树脂的亲和性好，可获得宽稀土含量的聚合物。其制备主要有以下三种方式：（１）先制备含有特定反应性基团的聚合物，再与稀土化合物或稀土配合物进行配位反应，获得键合型稀土配位聚合物。含有特定反应基团的聚合物有：含有羧基、磺酸基或羟基等 ①、反应性基团的共聚物或均聚物，如苯乙烯－丙烯酸共聚物（ＰＳＡＡ）、部分羧化或磺化的聚苯乙烯（ＣＰＳ或ＳＰＳ）等；含有 ②、二酮结构的聚合物，如苯甲酰乙酰苯乙烯－苯乙烯共聚物、 β－聚芳基 β－二酮；部分被羧芳酰基（如，２－羧基苯甲酰基、３ ③、－羧基－２－萘甲酰基及１－羧基－８－萘甲酰基等）取代的聚６］苯乙烯。例如，唐洁渊等［由ＥｕＯ、噻吩甲酰三氟丙酮２３（ＨＴＴＡ）和异丙醇钠合成了稀土配合物ＮａＥｕ（ＴＴＡ）４，然后在Ｈ值下加入至配阴离子苯乙烯－丙烯酸共聚物（ＰＳＡＡ）不同ｐ的溶液中发生配位反应，得到了配位聚合物ＮａＥｕ（）－ＴＴＡ－ Ⅲ

新型金属_有机骨架配位聚合物_MOF_的研究进展

新型金属_有机骨架配位聚合物_MOF_的研究进展新型金属-有机骨架配位聚合物（Metal-Organic Frameworks，简称MOFs）是一种由金属离子或金属簇与有机配体之间通过配位键连接而形成的具有可调控的高度排列有序孔道结构和特定物理性质的晶体材料。

MOFs在储能、吸附分离、催化等领域具有广泛的应用前景，因此近年来受到了广泛的研究。

首先，研究者在MOFs的合成和结构调控方面取得了重要进展。

传统的MOFs合成方法主要基于溶剂热法，但这种方法由于反应条件严格，合成周期长等问题限制了MOFs的进一步应用。

近年来，研究者开发了一系列新的合成方法，如溶胶-凝胶法、水热法、气相沉积法等，这些方法不仅合成周期短，而且允许在合成过程中引入功能化的功能基团，从而进一步增强MOFs的特性和功能。

其次，研究者在MOFs的结构调控和功能化方面取得了重要突破。

MOFs的孔道结构可以通过选择合适的金属离子和有机配体、调节反应条件等方法进行调控。

例如，研究者通过调节金属离子的份额和有机配体的长度，可以在MOFs中形成不同孔径和形状的孔道结构。

此外，研究者还通过在有机配体中引入特定的功能基团，可以赋予MOFs特殊的物理性质和化学活性。

这些结构调控和功能化方法进一步扩展了MOFs的应用领域。

与此同时，研究者还广泛探索了MOFs在能源转换和储能领域的应用。

MOFs具有高表面积和可调控的孔道结构，因此可以用作气体吸附剂、催化剂和电池材料等。

例如，研究者开发了一种基于MOFs的超级电容器，利用其高表面积和金属离子之间的可逆嵌入/脱嵌反应，实现了高能量密度和长循环寿命。

此外，MOFs还可以用作催化剂，通过调节孔道结构和功能基团的特性，提高催化剂的催化活性和选择性。

最后，研究者还在MOFs的应用领域展开了大量的研究工作。

MOFs在气体吸附分离、储氢、光催化和药物传递等领域都有重要的应用潜力。

例如，在气体吸附分离方面，MOFs具有可调控的孔道结构和选择性吸附能力，可用于分离稀有气体和有机气体。

新型多孔配位聚合物材料的研究

新型多孔配位聚合物材料的研究随着科学技术的不断发展，新材料的研究正逐渐成为人们关注的焦点之一。

在这个领域中，新型多孔配位聚合物材料的研究备受瞩目。

这种材料不仅有广泛的应用领域，而且具有许多独特的性质和优势。

本文将重点探讨这种材料的研究进展、结构特点、应用前景等方面。

一、概述在多孔材料的范畴中，配位聚合物材料（Coordination polymers，CPs）是一类非常受欢迎的材料。

它们具有高度可调性、结构独特、孔径可调等特点，通过改变它们的结构能够调控它们的性质。

新型多孔配位聚合物材料（MPCPs）是配位聚合物材料的一种新型进化，指在单一材料中融合了完全不同类型的孔和功能单元的多孔配位聚合物。

MPCP作为一种非常有前途的多孔材料，具有较高的比表面积、非常规的孔道结构和多功能性。

二、结构特征MPCPs的基本结构单元由金属离子、有机配体和功能单元组成。

其中，金属离子常用铜、锌、铝、铱等，有机配体则是通过柔性的有机配体和刚性的配体构建的。

细化地来说，MPCPs 的框架特征在如下几个方面：(1) 多维结构MPCPs多维结构的优势在于其可较好地限制小分子的活性剂，并使反应运行在较高的反应条件下，得到的产物的活性也是较高的。

(2) 孔径可调节性MPCPs 中的孔道大小、形状和疏密度可由其构建的有机配体、功能化单元的改变而调整。

(3) 组分可多样性MPCPs中的功能化单元可以是具有结构多样性的嵌入化合物，如激发剂、催化剂和药物等。

具有这种组分多样性的MPCPs在生物医学领域的应用前景非常广泛。

三、应用前景MPCPs因其高度可调性和多功能性而在不同领域得到广泛的应用。

根据其不同的结构和特征，其应用方向有如下稳定性。

(1) 气体分离MPCPs的内部架构被广泛用于对不同气体的分离。

这一领域可以应用于油田地球化学研究和空气净化生态系统研究，目前对于稀有气体的分离效果尤为符合实际需求。

(2) 催化剂MPCPs中的功能化单元通常选用金属配合物，而且展现了在稠密性的第一类负载均匀的分布，极大地提高了催化剂的活性和选择性，同时有助于延长催化剂的使用寿命，使其在石油、医药等化工领域中大放异彩。

烯烃配位聚合催化剂的研究进展

结果与讨论
在反应机理方面，研究者们发现了一些关键因素如催化剂的电子性质、配位基团的性质和数量等对催化剂活性和选择性的影响。这些发现有助于指导新型催化剂的设计和优化现有的催化剂。
结果与讨论
然而，尽管取得了一定的进展，但现有的烯烃配位聚合催化剂仍存在一些不足之处。例如，一些新型的络合物催化剂在高温下仍存在稳定性不足的问题。此外，虽然研究者们在提高催化剂活性和选择性方面取得了一些成果但是在实际生产过程中，这些成果往往难以转化为实际生产力。因此需要进一步研究以解决这些问题。
材料和方法
实验材料
实验材料
本实验所用的材料包括甲醇、催化剂、去离子水等。实验所用的设备包括反应容器、温度计、搅拌器等。
实验方法
1、催化剂的制备
1、催化剂的制备
本实验采用共沉淀法制备催化剂。首先，将金属盐溶液和沉淀剂溶液加入到反应容器中，搅拌均匀。然后，将混合液进行滴定，控制溶液的pH值，使金属离子完全沉淀。最后，经过洗涤、干燥等步骤，得到催化剂。
研究方法
研究方法
为了解决上述问题，研究者们采用了多种研究方法，包括实验设计、催化剂筛选、反应机理探讨等。实验设计方面，研究者们通过设计新型的催化剂结构，以提高催化剂的活性和选择性。同时，采用不同的实验条件，如温度、压力、溶剂等，以优化聚合反应的条件。
研究方法
催化剂筛选也是研究者们的焦点之一。通过筛选具有高活性和高选择性的催化剂，可以有效地提高聚合反应的效率和产品的质量。此外，针对现有催化剂稳定性不足的问题，研究者们还研究了催化剂的合成方法，以改善催化剂的稳定性。
研究现状
研究现状
近年来，研究者们开发了一系列新型的烯烃配位聚合催化剂，包括络合物催化剂、单活性中心催化剂、茂金属催化剂等。这些新型催化剂相较于传统的双金属催化剂具有更高的活性和选择性，并实现了聚烯烃材料的工业化生产。

解析金属配位聚合物的力学性质及应用前景

解析金属配位聚合物的力学性质及应用前景金属配位聚合物是一类由金属离子与有机配体通过配位键结合形成的聚合物。

它们具有独特的力学性质和广泛的应用前景。

本文将从理论和实验研究的角度来探讨金属配位聚合物的力学性质，并展望其在可持续发展、新材料合成和生物医学等领域的应用前景。

首先，金属配位聚合物的力学性质是研究的重要方面之一。

通过理论计算和实验分析可以得知，金属配位聚合物具有优异的力学性能，如高强度、较高的模量和韧性。

这得益于金属离子与有机配体之间的配位作用和非共价键的相互作用，使得聚合物形成了强而稳定的三维结构。

此外，合理设计金属配位聚合物的结构和配位键可以进一步调控其力学性能。

例如，通过控制配体的刚性和功能化修饰，可以实现聚合物的可逆变形和可编程组装，拓展其在材料科学中的应用。

其次，金属配位聚合物在材料科学和工程中具有广泛的应用前景。

首先是在可持续发展领域的应用。

金属配位聚合物可以用作高效的催化剂，用于可持续能源的转化和环境污染物的降解。

此外，金属配位聚合物还可以作为可再生能源材料和电池材料，用于储能和能源转换。

其次，在新材料合成方面，金属配位聚合物可以用于制备高性能的纳米颗粒、多孔材料和嵌段共聚物等功能材料。

这些材料在生物医学、电子器件和传感器等领域具有潜在的应用价值。

最后，在生物医学领域，金属配位聚合物可以设计成具有靶向性、可控释放药物的纳米载体，用于癌症治疗和诊断。

此外，金属配位聚合物还可以用于组织工程和生物成像等领域。

与此同时，金属配位聚合物的研究还面临着一些挑战。

首先是合理设计和合成金属配位聚合物的方法和策略。

由于其复杂的结构和特殊的化学性质，金属配位聚合物的合成往往较为困难，需要耗费较长的合成时间和条件。

其次是金属配位聚合物的稳定性和可持续性问题。

一些金属配位聚合物在环境和生物体内的稳定性较差，会限制其在实际应用中的使用。

因此，研究人员需要寻找新的配体和金属离子，以提高金属配位聚合物的稳定性和可持续性。

(2-甲基咪唑)配位聚合物的合成、结构及性质研究

4.3.2配合物6-9的紫外性质47
4.3.3配合物6-9的热重分析48
4.3.4配合物6-9的催化性质49
参考文献51
第五章总结与展望53
攻读学位期间发表文章54
致谢55
第一章绪论
1.1配位化学研究概况
配位化学是在无机化学的基础上发展起来的一门学科，自1893年瑞士化学家Werner在Anorg. Chem.上发表题为“对于无机化合物结构的贡献”论文后，才在真正意义上建立起配位化学[1]，从此这方面的研究一直处于无机化学的主流位置[2-3]。配位化学所研究的对象是配位化合物，配位化合物是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的配体与具有接受孤对电子或多个不定域电子的金属离子按一定的比例形成的具有一定空间构型的化合物[4]。
测定了配合物的晶体结构，配合物1，8和9中配体bib以anti-anti-gauche的形式参与配位，配合物2，3和4中配体bib以anti-anti-anti的形式参与配位，配合物5，6和7中配体bib以gauche-anti-gauche的形式参与配位。其中配合物1和9是一维三股链（两重羧酸链和一重bib配体链），配合物8有着特别的二维（6，3）网格结构。配合物2有着不寻常的（3，4）连接的二维网格结构。而配合物4是特殊的基于Cd2(COO)2二聚体的六连接自交叉三维网络结构，而配合物5是基于Cd2(COO)2二聚体的三重穿插pcu网格。化合物3和7结构相似，有一个少见的四重穿插的四连接三维dia网格结构。这些配合物的独特结构对新颖互穿插体系的研究有很大意义。
1.2唑类配体的配位化学
基于唑类柔性配体合成的配合物，由于结构新颖，在催化、吸附以及光、电、磁等领域具有潜在的应用前景而在近几年被大量关注。
2012年，福建师范大学的一课题组在化学通讯上发表的文章中介绍了柔性配体1,4-二(2-甲基咪唑-1-基)丁烷[11]，与水形成的六角棱柱十二水团簇：一个五重穿插六链接超分子结构框架，[(bmib)3(H2O)12]n，其结构如下图1-1。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

配位聚合物在光电磁材料中的应用姓名：吴娜学号：10207010摘要：配位聚合物由于其特殊的结构及其在光电磁等方面优异的性能引起了科学家的广泛关注。

本文综述了金属有机化合物在光电磁材料中的应用，并对新型多功能材料在设计、合成与应用方面的广阔前景作了展望。

关键词：配位聚合物；多功能材料；非线性光学；材料化学引言：配位聚合物(coordination polymers)或金属-有机框架(metal-organic frameworks,简称MOFs)是指利用金属离子与有机桥联配体通过配位键合作用而形成的一类具有一维，二维或三维无限网络结构的配位化合物[1]。

近年来，配位聚合物作为一种新型的功能化分子材料以其良好的结构可裁性和易功能化的特性引起了研究者浓厚的兴趣。

配合物有无机的金属离子和有机配体，因此它兼有无机和有机化合物的特性，而且还有可能出现无机化合物和有机化合物均没有的新性质。

配位聚合物分子材料的设计合成、结构及性能研究是近年来十分活跃的研究领域之一，它跨越了无机化学、配位化学、有机化学、物理化学、超分子化学、材料化学、生物化学、晶体工程学和拓扑学等多个学科领域，它的研究对于发展合成化学、结构化学和材料化学的基本概念及基础理论具有重要的学术意义，同时对开发新型高性能的功能分子材料具有重要的应用价值[2-7]。

并对分子器件和分子机器的发展起着至关重要的作用。

配位聚合物在新的分子材料中将发挥重要的作用。

配位化学理论在材料的分子设计中也将起着重要的指导作用。

材料按其性能特征和用途大致可划分为结构材料和功能材料两大类。

功能材料种类繁多，功能各异，其共同的特点和发展趋势是：(1) 性能优异；(2)分子化；(3)巨大的应用前景。

金属有机光电磁材料综合了这几方面特点，将发展成为新一代材料，其结构和性能决定了它的应用越来越广泛。

以下是金属有机化合物分别在光电磁材料中的应用。

1 配位聚合物在光学材料中的应用配位聚合物的光学性质研究主要集中在光致发光、电致发光以及非线性光学等方面[8]。

1.1光致发光和电致发光材料当外界光照射到某些物质的时候，这些物质会发射出各种波长和不同强度的可见光，而当外界光停止照射时，这种发射光也随之消失，我们称这种发光现象叫光致发光( PL)；当物质在一定的电场下，被相应的电能所激发也能产生发光现象，我们称之为电致发光(EL)。

发光的原因是由于分子吸收了某一特定波长的光而达到激发态，激发态是不稳定的中间态，当它通过辐射跃迁回到基态时，能量以分子荧光或磷光的形式释放，这时分子就表现出发光的性质。

.发光材料是有机电致发光器件中的核心部分，现代合成技术的发展已经使染料的发光范围可以通过分子的剪裁精细调节。

经过20多年的深入研究，已经设计合成出系列的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)发光材料，一些性能优良的材料已经用于制备单色发光器件如八羟基喹啉铝(Alq3)等。

某些有机化合物本身就有发光性质，但有些没有，通过与金属离子配位以后，有些原来不发光的有机化合物转变为能发光的配合物；有些原来发光很弱的有机化合物变成了强发光的金属有机配合物。

这说明了金属离子通过了某种方式提高了有机配体的发光效率。

这类有机化合物绝大多数是芳香族化合物，金属离子多为非过渡金属离子，如8 -羟基喹啉可以与许多二价、三价、四价金属离子生成配合物，羟基蒽酮染料和偶氮染料与Al3+、Be2+、Ga3+、Sc3+、In3+、Th4+、Zr4+和Zn2+等离子都能形成发光配合物。

锌的有机配合物是有机薄膜电致发光(有机EL)器件中的重要材料，如Zn-甲亚胺配合物都具有较高的熔点，因而有助于EL器件的耐热性和提高器件的稳定性[9]。

它的其它配合物如Zn(BTZ)2 (图1)显示了很强的荧光，并且可通过真空蒸镀形成非常好的无结晶薄膜，亮度很高，接近为白色发光。

这是一种新型的RGB(Red-Green-Blue)发光材料[10]。

对于有机EL器件应用于全色显示和背照明是极其有意义的，还有锌的羟基黄酮类配合物，它们也可以用作电致发光材料[11]。

.图1. Zn(BTZ)2的结构图2. TTA的结构红色发光金属配合物中，主要有稀土铕配合物、金属卟啉配合物和金属钌配合物等。

最早报道用于有机电致发光器件的稀土铕配合物是三价铕离子与三氟乙酰噻吩丙酮(TTA) (结构见图2)的二元配合物Eu(TTA)3。

Kido等将Eu配合物作为客体发光材料掺杂到主体材料中，形成主客体结构[12]。

在最佳条件下得到器件的起亮电压为6 V，最大亮度达到460 cd·m-2(16V)。

这是目前Eu配合物EL材料中发光亮度最高的器件。

1.2 非线性光学材料当光和物质相互作用时，会产生吸收、反射、散射和发光等和光的强度发生变化的效应其入射的频率(或能量)则没有变化。

而在激光这类高强度的电磁场和物质相互作用时会产生非经典光学的频率、相位、偏振和其它传输性质变化的新电磁场。

能够起这种作用的物质我们称之为非线性光学材料。

如二阶非线性光学材料，是指它能和入射的基频为ω的光波相互作用后产生频率为2ω的倍频光波. 随着科学高速发展而进入信息技术时代，非线性光学材料研究在现代激光技术、光学通讯、光子计算和动态成像等高新技术中都有广泛应用。

第一篇报道金属有机化合物的非线性光学(NLO)性质的文章发表于1986年[13]，从那以后，金属有机非线性光学材料的研究逐步展开，不断深入。

总的发展过程是：由随机测试发展到有意识地进行分子设计；由测试粉末倍频效应发展到测试(或计算)分子二阶非线性系数β；由二阶非线性光学效应扩展到三阶效应；由借用有机非线性光学材料的分子设计理论逐步发展到总结金属有机化合物自身的结构与性能的关系。

近年来，Marder等合成了一系列带二茂铁基团的吡啶季铵盐(如图3)，其中当X-为碘阴离子时，化合物的粉末倍频效应为尿素的220倍[8]，这是迄今为止金属有机化合物中粉末倍频效应最强的化合物。

图3. 二茂铁吡啶季铵盐通过改变过渡金属的氧化状态(d电子数目)、几何构型及它们的顺磁反磁性可以改进这类化合物的非线性光学特性。

目前已经对一系列有机金属分子的NLO系数和不同金属离子、配体成键方式和共轭性间的关系进行了研究。

其中金属羰基化合物如：Cr (η6-C6H5X)(CO)3(X = H，OMe，NH2，COOMe)，其中芳基作为给体通过d-π*反馈键而作为基态受体[14]；金属茂烯类：一系列铁和钌的二茂铁作为给体，以共轭键联结不同受体的配合物呈现很高的β值[15]；它们在UV和可见光区具有两个强吸收带。

由EHMO计算表明能量最低的跃迁是MLCT带。

而最高的能量的跃迁是具有一定金属成分的配体的π→π*跃迁。

秦金贵等合成了多种高价钛、锆的多茂金属有机化合物，发现该类配合物具有较浅的颜色，在可见区基本透明，并能较容易结晶为非心空间群，具有潜在的应用价值。

他们还合成了一类线型有机汞化合物，研究表明该类化合物具有较大β值和较宽的透过波段[16]金属有机配位化合物的NLO材料近年来有了很大的进展：如Thompson的水杨醛腙类的一维链状配合物、Sakaguchi等的联吡啶钌衍生物以及一些钼和钨的亚硝基配合物等。

具有代表性的是平面型金属配合物反式[M(L)2X (σ- C6H5A)][17]其中M = Ni，Pd和Pt作为桥，联结X = I，Br，Cl等电子给体和Ph-A (A = CHO，NO2)等电子受体，L = P (Et)3等。

后来也对一系列过渡金属配合物的二阶NLO进行过研究[18]，特别是对混合价配合物[(NH3)5Ru-N≡C-Ru (CN)5]的研究[19]，它具有目前最大的二阶NLO系数。

2 配位聚合物在导电材料中的应用近年来，由线性碳桥桥联的过渡金属有机化合物(又称金属有机“分子导线”)以其在一维分子导体、液晶材料和非线性光学材料方面的潜在应用价值引起学术界和产业界的关注。

一维无限链状多烯的离域体系可用作具有导电性和非线性光学性能的金属有机低聚物和聚合物的前体，也可用于合成新的多不饱和有机化合物。

可通过分子设计与合成将含有机配体的过渡金属LnM引入共轭桥的两端或嵌入到碳链中间。

金属有机片断的引入可增加不饱和碳链的稳定性，其可极化、电子受授等性质和MLCT(金属-配体电荷转移)作用或非中心对称性则会增强这类棒状π离域体系分子的液晶性质、非线性光学性质和一维导电性[20]。

用于导电材料的金属有机化合物主要有两类：(1)低维配位聚合物，如基于大环平面如酞菁、卟啉等堆砌成柱的导电材料。

(2)电荷转移复合盐，其中包括富勒烯(Fullerene)金属盐。

酞菁(Pc)是一种18π电子体系的大环共扼平面配体。

对于PcCu I、PcNiI、PcH2 I酞菁配合物，其室温电导率可达500~2000 S·cm-1[21]电导呈现出明显的各向异性。

Joyner和Kenny首先报道了以氧为桥联配体的一维酞菁聚合物[PcMO ]∞(M = Si，Ge，Sn)。

从[PcGaF ]n 的晶体结构数据可知其面间距为3187 Å，大于分子间π -π相互作用的距离(314 Å)[22]而在这些聚合物中掺杂碘时，其电导率可增加高达109数量级。

粉末X射线研究表明，分子链中酞菁环的面间距越近，π轨道的重叠越大，其电导率越高。

国内中科院钱人元和王佛松等在聚吡咯、聚苯胺等导电高分子材料方面也开展了大量工作.具有导电性能的分子金属电荷转移盐可分为三大类：即DA、DX和CA型，其中C为阳离子，X为阴离子，导电主要来源于D和A组分。

随着第一个有机金属导体TTF-TCNQ的出现，许多导体、超导材料也相继问世，如电化学结晶合成的DA型导体α-( EDT-TTF)[Ni(dmit)2](TTF)[Ni(dmit)2]2，α和α′-(TTF)[Pd(dmit)2]2等甚至显示超导性质，DX型分子导体k-(ET)2Cu[N(CN)2]Br和k-(ET)2Cu [N(CN)2] Cl等等。

3配位聚合物在磁性材料中的应用由于当代高技术发展的需要，铁磁体作为信息记录、存储材料越来越重要，而金属有机材料质轻、易加工，很多方面迫切需要以有机铁磁材料代替无机铁磁材料。

十几年来，科学家们试图设计、合成出稳定性好、磁含量高、铁磁转变温度高和具有较高矫顽力的金属有机铁磁体，取得了一些可喜的成果。

20世纪80年代中期，意大利化学家Gatteschi首先把具有成桥能力的有机自由基NITR(2- R-4，4，5，5-四甲基-3-氧化-咪唑啉-1-氧基自由基，R 为脂肪基团或芳香取代基团)作为自旋载体引入分子铁磁体的合成，制备了许多一维链金属-自由基化合物M(hfac)2-NITR(hfac为六氟乙酰丙酮)，极大地丰富了低维磁体系的研究内容。