稀土簇单元构建的手性空旷骨架材料研究

本项目的研究目标是合成一系列基于稀土簇单元构建的手性空旷骨架材料，同时对这些手性微孔材料的气体吸附和手性异构体分离等性能进行研究。主要内容包括：(1) 研究手性配体的诱导作用下稀土-氧簇单元手性空旷骨架簇聚物的合成，系统地考察反应体系的温度、浓度、酸度及晶化时间对晶化产物的影响。（2）进一步引入非手性配体，研究手性配体和非手性配体间的协同配位作用下稀土-氧簇单元手性空旷骨架簇聚物的合成，考察不同类型配体间的协同作用对晶化产物的影响。(3) 进一步研究此类手性多孔材料对气体吸附和手性异构体分离性能研究，以期筛选出具有较好吸附和分子识别功能的手性孔材料。

多孔材料在气体吸附和分离，离子交换等领域有着广泛的应用。稀土-氧簇在尺寸上较单一的稀土或过渡金属原子要大得多，这就为构筑具有较大孔道尺寸且具有较大比表面积的微孔材料提供了可能。同时，由于形成了稀土-氧簇单元，使材料的磁学及光学性质与微孔稀土或过渡金属配聚物有所不同。相对于非手性的微孔材料，手性微孔金属－有机空旷骨架由于其在非线性光学领域的独特应用而得到广泛关注。本项目围绕簇基功能材料，在稀土-氧簇，硼-氧簇及铋-氧簇三个方向做了深入探索，并取得一系列进展。主要研究结果包括：(1) 系统研究了手性配体的诱导作用下稀土-氧簇单元构建的无机、无机-有机杂化手性空旷骨架簇聚物的合成，考察反应体系的温度、浓度、酸度及晶化时间对晶化产物的影响；（2）合成了一系列基于硼-氧簇和铅-氧簇构建硼酸盐化合物,这些化合物具有新颖的拓扑结构，研究了反应的最优条件；(3) 合成了一系列基于铋单元构建的发光材料，这些化合物显示了多样的发光性能。在化合物中掺入不同稀土离子，可以调节化合物的发光性能。