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稀土及锌、镍芳香羧酸配位聚合物的合成、结构及其发光性质
稀土及锌、镍芳香羧酸配位聚合物的合成、结构及其发光性质
摘要
本文综述了稀土及锌、镍芳香羧酸配位聚合物的合成、结构特点及其在发光方面的应用。通过官能团修饰、采用水热合成法、溶剂热法、微波法等方法，合成出了多种稀土、锌、镍芳香羧酸配位聚合物。利用单晶X射线衍射、红外光谱（FT-IR）、核磁共振谱（NMR）、元素分析、热重分析等手段确定了其分子结构和化学成分。随着光电技术的发展，稀土、锌、镍等芳香羧酸配位聚合物在生物荧光探针、光学传感器、光电转换等领域得到了广泛应用。本文介绍了聚合物在发光性能方面的研究进展，展望了其在生物医学及光存储等方面的应用前景。
关键词：稀土，锌，镍，芳香羧酸，配位聚合物，合成，结构，发光
前言
芳香羧酸配位聚合物作为一类重要的有机-无机杂化材料，在光致发光、光学传感器、光电转换等领域发挥了重要作用。稀土与有机分子的配位化学是一个热门研究领域，近年来，稀土与有机分子配位聚合物已经成为了一个热点研究领域。本文综述了稀土及锌、镍芳香羧酸配位聚合物的合成和结构特点，并着重介绍了其在发光性能方面的应用及研究进展，以期为相关领域的研究提供一定的参考和借鉴。
一、稀土及锌、镍芳香羧酸配位聚合物的合成
稀土、锌、镍等金属离子与芳香羧酸基团的配位作用可形成一系列的配位聚合物。在合成中，通过特定官能团的引入，如卤化物、羟基、氨基、乙酸基、烷基等，使其具有良好的吸收性和发光性质，从而拓展了其应用领域。采用多种化学方法可得到稀土、锌、镍芳香羧酸配位聚合物，其常用方法如下：
1.溶剂热法：采用高温高压条件，将金属离子、有机酸混合溶解于有机溶剂中，并经过适当的搅拌、加热、过滤、冷却、干燥等步骤，最终制得稀土、锌、镍芳香羧酸配位聚合物。
2.水热法：将金属离子、有机酸混合悬浮于水中，通入氧气，加热到一定温度，在水热条件下反应一段时间，最终制得稀土、锌、镍芳香羧酸配位聚合物。
3.微波法：在有机溶剂中加入金属离子和芳香羧酸，置于微波反应装置中进行反应，反应时间较短且反应速率快，最终制得稀土、锌、镍芳香羧酸配位聚合物。
二、稀土及锌、镍芳香羧酸配位聚合物的结构特点
稀土、锌、镍芳香羧酸配位聚合物为一类有机-无机杂化材料，其分子通常由中心金属离子、有机酸及水分子组成，其结构特点具有以下方面：
1.结晶结构较为稳定，具有明显的有机-无机杂化结构特点；
2.分子中金属离子与有机配体之间形成多种不同的桥联方式，如单串、双串、多串、单中心、双中心、多中心等；
3.分子在空间中呈现出不同的构象，与所需发光光谱、色彩呈现相关联；
4.通过改变配体结构、金属离子的种类与配位数等，可有效地调节分子的结构和发光性质。
三、稀土及锌、镍芳香羧酸配位聚合物在发光领域的应用及研究进展
稀土、锌、镍芳香羧酸配位聚合物具有良好的荧光特性，其发光性能研究在应用方面具有广泛前景。基于该类分子发光性质进行的相关研究主要涉及以下领域：
1.生物荧光探针：配合物可用于细胞成像、蛋白质检测等生物领域，具有应用前景。
2.光学传感器：对金属离子、有机物、气体等物质具有灵敏度，可用于环境监测等领域。
3.光电转换：利用稀土、锌、镍芳香羧酸配位聚合物的荧光性质，可制备出光电器件，如LED等，具有很高的发展前景。
4.光存储：通过分子内部跃迁进行信息的写入、存储和读出，具有巨大的潜力。
综合利用这些特性，可采用不同的配体、金属离子和外界环境等因素进行调控，从而得到更加优异的光学性能，为其广泛应用提供了技术保障。
四、结语
稀土及锌、镍芳香羧酸配位聚合物是一类具有特殊结构、良好发光性质和广泛应用前景的有机-无机杂化材料。本文从合成方法、结构特点及发光性能等方面进行了综述，重点介绍了其在发光领域中的应用及研究进展。随着光电技术的不断发展，稀土、锌、镍芳香羧酸配位聚合物在生物、环境监测、光电器件制备等领域中具有广大的应用前景。相信在未来的研究中，它们在光学领域中的应用和开发将会不断推陈出新。