本文以稀土石膏为原材料研究了制备方法对硫酸钙晶须(CSW)形貌和结构的影响, 并以二水硫酸钙(分析纯)为原材料, CeCl3·7H2O为铈源, 探究稀土铈的加入对CSW的结构和形貌的影响。利用SEM、XRD、XPS和FL等表征手段对CSW的结构、形貌和组成及其荧光性能等进行表征和分析。研究结果表明: 采用微波法可以制备高长径比的CSW, 其平均长度为263 μm, 平均长径比为39.50。Ce3+以原子置换的形式进入CSW, 对晶须的晶体结构不产生影响, 但改善了CSW的形貌。添加2%(质量分数)的Ce3+能够促进晶须向一维生长, 使得CSW的长径比显著增加, 而过量的Ce3+会促使晶须横向生长。研究证明稀土石膏中含有微量的稀土元素Ce, 同时发现由稀土石膏制备的CSW具有发射蓝光的特性, 这对开发利用稀土石膏具有重要的理论指导意义。

吡嗪化合物因其独特的结构及活性被广泛应用于制药、医学、化学等领域。水热法以水作为溶剂，具有绿色无污染、简单易操作等特点，是合成配合物的首选方法。本文以2,6-双(2-吡嗪基)吡啶-4-对苯甲酸(Hbppc)和CdCl2·2.5H2O为原料,用水热合成法合成了一例新型的配位化合物［Cd(bppc)(H2O)Cl］n,并运用单晶X射线衍射、红外光谱和拉曼光谱分析等手段对配合物的结构进行了表征，结果表明此配合物为一维链状结构。对自由配体2,6-双(2-吡嗪基)吡啶-4-对苯甲酸及配合物［Cd(bppc)(H2O)Cl］n进行荧光分析，结果表明所得配合物具有较好的荧光性质。

选择刚性有机化合物4-硝基氮氧化吡啶-2-甲酸(POA)作为配体，与稀土金属 La(III)、Pr(III)反应，合成了2个一维配位聚合物。X射线单晶衍射结果表明：配合物1的分子式为{［La(POA)3H2O］·CH3OH}n，属于单斜晶系，空间群是P21/c。该晶胞参数分别为a=1.756 8 nm，b=0.663 6 nm，c=2.048 6 nm，α=90°，β=96.96°，γ=90°,V=2.370 7 nm3，Mr=738.28。配合物2的分子式为{［Pr(POA)3H2O］·H2O}n，属于单斜晶系，空间群是P21/c。该晶胞参数分别为a=1.757 8 nm，b=0.656 9 nm，c=2.046 7 nm，α=90°，β=97.20°，γ=90°,V=2.344 8 nm3，Mr=726.25。两个配合物的配位单元组成和结构相似，中心离子都处于稍变形的三帽三棱柱的配位环境中。通过红外光谱、紫外光谱、热重分析仪和荧光光谱仪对两个配合物的性质进行表征。荧光分析表明，配体和配合物均有较强的荧光性能。

将有机物2, 5-二溴对苯二甲酸(H2L1)和2, 2′-联吡啶(L2)作为双配体, 使用溶剂热法和七水合硫酸锌(ZnSO4·7H2O)、六水合硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)分别反应, 得到配合物［Zn(L1)(L2)(H2O)］n(1)和配合物［Co(L1)(L2)(H2O)］n(2)。采用单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱、热重分析等测试方法对这两种物质进行分析研究。单晶测试结果表明配合物1是单斜晶系, 以Zn2+配位连接L2-1与L2形成一维链状结构, 各条链在分子间氢键和π…π共轭作用下有规律地堆叠形成三维网络结构。配合物2是三斜晶系, Co1离子和Co1i离子由H2L1上的羧酸氧原子O4和O4i连接, 形成双齿螯合的配位结构单元, 以Co2+配位连接 L2-1和L2形成二维网格结构, 各层在O-H…O分子间氢键和范德瓦耳斯力作用下有规律的堆叠形成三维网络结构。配合物1和2均含有芳香杂环、羧基杂环和氮杂环, 具有良好的荧光性质和热稳定性, 最大发射波长分别为345 nm和333 nm。

金属有机框架(MOFs)因其独特的结构和在晶体工程与材料科学领域中的潜在应用而成为研究热点。目前，大多数MOFs都以过渡金属为中心，而具有特殊构型的第Ⅱ主族金属(碱土金属)受到的关注则相对较少。本文采用溶剂热法，以异烟酸氮氧化物(HINO)为有机配体，与二水合氯化钡(BaCl2·2H2O)金属盐合成了一种新型的三维Ba(Ⅱ)-MOF材料［Ba(INO)2］n。通过单晶X射线衍射、X射线粉末衍射、红外光谱、元素分析、热重分析、荧光光谱等测试对该Ba-MOF进行了结构和性能表征。单晶X射线衍射结果表明：［Ba(INO)2］n为单斜晶系，Cc空间群，晶胞参数为a=1.636 14(7) nm，b=1.126 35(4) nm，c=0.742 40(3) nm，中心离子Ba(Ⅱ)为高配位数的九配位变形三帽三角棱柱体几何构型。［Ba(INO)2］n结构中的Ba-O一维链由B型INO配体连接形成二维平面层结构，再由A型INO配体沿着4个方向延伸连接形成三维框架。然而有趣的是，当Ba-O一维链直接由A型INO配体连接时即可形成三维微孔框架，而B型INO配体则进一步撑起该三维框架形成坚实稳定的柱撑结构。［Ba(INO)2］n表现出良好的热稳定性。此外，固态荧光测试显示，在330 nm紫外光激发下，［Ba(INO)2］n发出395 nm的蓝光，相比于HINO配体的437 nm最大发射峰，出现了明显的蓝移，这是由INO配体与Ba(Ⅱ)金属离子之间的电荷转移导致的。

以吡啶-2,6-二甲酸(H2pda)和乙酸铅为原料, 用室温固相法合成配位聚合物［Pb(μ-pda)］n (1), 用元素分析、X射线粉末衍射和单晶衍射、红外光谱对聚合物1的组成和结构进行了表征, 并研究其热稳定性和荧光性能。单晶结构显示, 1属于单斜晶系, P21/n空间群, 晶胞参数为a=0.980 84(11) nm, b=0.554 73(7) nm, c=1.433 62(16)nm, β=105.093(3)°。1的分子结构由2个Pb2+和2个pda2-构成, 含2个［Pb(μ-pda)］单元, 每个Pb2+与来自pda2-的6个氧原子和1个氮原子配位, 形成了七配位的单帽三角棱柱构型。热稳定性研究表明, 1在氮气气氛中的热分解反应包括配位聚合物骨架的坍塌和配体的氧化分解, 热解残余物为PbO。荧光性能测试结果表明, 该配位聚合物具有荧光性, 其荧光可能来自配体内部的π*→π电荷跃迁。

多齿配体2-咪唑乙酸(Hima)、4,4’-连吡啶分别与金属盐Pb(NO3)2和AgNO3反应，得到［Pb2(4,4’-bipy)(ima)(NO3)3］n(1, 3D framework)和［Ag4(4, 4’-bipy)3(ima)2(NO3)2(H2O)2］n(2, 3D framework)两个配位聚合物。根据配位聚合物的结构特点，研究了这两个配位聚合物荧光性质等物理化学性能。配位聚合物1在最大激发波长(λex=346 nm)激发下，荧光的最大发射波长为552 nm，配位聚合物2在最大激发波长(λex=369 nm）激发下，荧光的最大发射波长为444 nm。这可能是由于金属和配体之间发生了电荷转移(LMCT)。

以3-(4-羧苯基)-7-甲基-2-丙基-3H-苯并［d］咪唑-5-羧酸和六水合氯化镍为原料, 采用混合溶剂加热回流方法合成出了一例具有三维超分子结构的镍配合物, 并通过X射线单晶衍射、元素分析、红外光谱、紫外-可见光光谱和荧光光谱表征方法对其进行了结构解析和性质表征。X-射线单晶衍射结果表明, 配合物属于三斜晶系, P1空间群; 其晶胞参数为a=0.778 5(16) nm, b=1.126 6(2) nm, c=1.175 6(2) nm, α=113.63(3)°, β=93.24(3)°, γ=101.00(3)°, V=0.917 1(3) nm3。标题配合物为单核配合物, 由4个配体阴离子连接中心Ni(II)离子形成了一维环形链, 并进一步通过氢键和π-π堆积作用形成了三维超分子结构。荧光光谱分析结果表明配体和标题配合物均具有良好的荧光性质, 且配合物的荧光性质优于配体。

采用溶剂热法, 1,3,5-三(羧基甲氧基)苯为定向配体和乙酸镍反应构筑了一个新型的金属配位聚合物［Ni(TB)2(H2O)2］n·2H2O, 其中H3TB=1,3,5-三(羧基甲氧基)苯, 通过元素分析、IR及X射线单晶衍射对配合物结构进行表征, 并研究其荧光性质、热稳定性及Hirshfeld表面作用力。单晶结构分析表明, 该配合物属于三斜晶系, 空间群P1, 配合物中心离子Ni(Ⅱ)分别与来自两个水分子上的氧原子及四个不同1,3,5-三(羧基甲氧基)苯配体的羧酸氧原子配位, 形成六配位的NiO6八面体构型, 并通过与1,3,5-三(羧基甲氧基)苯配体的氧原子配位不断延伸形成具有孔洞结构的一维链状构型。配合物具有良好的荧光性能和热稳定性。Hirshfeld表面作用分析表明配合物分子中O…H/H…O作用占主导且占比为39.0%, 而H…H的作用力占比为25.9%, O…O的作用力占比为13.6%。

以5-磺基水杨酸和咪唑衍生物为配体合成了单核、双核结构的三元混配Cu(Ⅱ)配合物：［Cu(H2biim)(Hssal)(H2O)2］·H2O(1)和{［Cu(MeHbiim)(Hssal)(H2O)］·0.5H2O}2(2)(H3ssal=5-磺基水杨酸，H2biim=2,2’-联咪唑，MeHbiim=N-甲基-2,2’-联咪唑)，并利用元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱、X-射线单晶衍射及热重分析等技术手段对其结构进行了表征。单晶结构解析表明配合物1属于单斜晶系，P21／C 空间群，Cu(Ⅱ)离子与1个5-磺基水杨酸根、2个水分子以及1个联咪唑分子形成五配位四角锥构型的单核配合物结构。配合物2属于正交晶系，P2(1)2(1)2(1)空间群，双核Cu(II)离子分别处于五配位四角锥和四配位平面四边形的几何构型的配位环境中，与配合物1不同，5-磺基水杨酸采取μ2双-单齿配位模式。荧光光谱分析表明配合物2具有较强的荧光性。