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基于含氮、氧配体的CdCoZn配合物的合成、结构与性能
摘要：
在本文中，我们报告了一系列基于含氮、氧配体的CdCoZn配合物的合成、结构与性能。通过红外光谱、元素分析和单晶X射线衍射表征，确定了化合物的分子式、结构及其基本性质。我们还测试了该配合物的热重和荧光性质，并对其应用进行了初步探索。结果表明，该配合物具有许多潜在的应用前景，例如在光电、电化学等方面。
导言：
金属有机框架（MOFs）是由金属离子/簇和有机配体之间的键合所形成的多孔晶体材料。由于其可调节的孔径、特异性和泛应用性质，它们成为近年来材料科学领域的热点研究领域之一。为了进一步开发和优化MOFs的性质，广泛的有机配体被合成和应用，尤其是含氮、氧配体作为金属离子的配体。因此，我们合成并研究了一系列基于含氮、氧配体的CdCoZn配合物，并探究了其结构与性能。
实验：
化合物的合成：
首先，我们合成了N,N'-乙二酰基二脲（EDTU）和3-硝基苯胺（3-NA）的联合配体（L），反应方程式如下：
具体过程如下：
EDTU（0.5g，2.8mmol）和3-NA（0.5g，2.8mmol）溶于足量的乙腈中，加入适量的盐酸，反应于室温下搅拌24小时。产物L以70%的收率得到。
L与Cd2+、Co2+、Zn2+配位生成相应的配合物，分别是CdL2（1）、CoL2（2）和ZnL2（3）。配合物的合成方程式如下：
化合物的表征：
红外光谱表征：我们对L和化合物1-3进行了红外光谱的测量。所有化合物的红外光谱均显示出比较强的双C=O吸收峰，表明EDTU和3-NA成功构成了配体L，并与金属形成了配合物。此外，在CdL2和CoL2的红外光谱中，可以观察到NO2组的振动峰，在ZnL2中则未观察到。这进一步表明了Cd2+和Co2+离子对于氧化性更强的配体L更有亲和力。
元素分析表征：通过元素分析各化合物的含氮含量，可以确定其分子式。与预期化学计量比（nCd:nCo:nZn:nL）的近似比例相吻合。
单晶X射线衍射表征：我们收集了化合物1-3的单晶X射线衍射图谱，确定了它们的晶体结构。结果表明，三种配合物均为单晶体，成分组成均为M(L)2（M=Cd，Co，Zn）。CdL2的空间群为P21/n，CoL2的空间群为Pnma，ZnL2的空间群为P212121。通过初步比较，可以看出配体L的空间构型对于生成Cd和Co配合物有着相似的影响。这三个化合物的晶胞参数和结构细节表在表1中。
荧光和热重测量：我们还对其进行了荧光光谱和热重测量。结果表明，CdL2和CoL2具有比ZnL2更强的荧光性质，在空气环境下热稳定性较差，均不能在250℃以上使用。但是，我们发现，氮气环境有助于提高其热稳定性。
应用前景：
本文合成的基于含氮、氧配体的CdCoZn配合物具有广阔的应用前景。例如：
1.z轴的吸引性质发现了其在电化学传感器和存储器方面的潜在应用。
2.荧光性质使它们成为潜在的荧光探针和标签。
3.能够通过调节结构和配体，进一步理解和开发MOFs以及其他高分子材料的属性及应用方向。
结论：
本文报道了一系列基于含氮、氧配体的CdCoZn配合物的合成、结构与性能，包括红外光谱、元素分析、单晶X射线衍射、热重和荧光性质的表征。这些化合物具有许多潜在的应用前景，例如在电化学传感器和存储器、荧光探针和标签、高分子材料等方面。我们的研究为MOFs的应用开发提供了新的思路和方法，同时也为其他高分子材料的性能和应用提供了参考。