吡啶羧酸类配位聚合物,是由金属离子和吡啶羧酸类有机配体通过配位键生成的一种新型功能材料。该材料不但具备结构的多样化、可调性并且普遍具备优异的水稳定性,也因此常被应用于荧光传感、染料吸附、气体存储和生物成像等多个领域。特别地,吡啶羧酸类配位聚合物的高度水稳定性及发光特性使其在水介质中的荧光传感及有机染料吸附领域颇具潜力。以功能为导向性,我们将4-羟基-2,6-吡啶二羧酸(H₃CA)及苯基对位取代的2,6-吡啶二羧酸(H₄L)用于配位聚合物的合成。采用溶剂热合成方法得到了三个水稳定的配位聚合物。在应用单晶X射线衍射、PXRD、IR、UV-Vis、荧光、XPS、SEM和EDS手段详细表征的基础上研究了它们对常用阴阳离子和硝基芳香烃的荧光传感性能以及有机染料吸附性能。本论文的研究工作主要分为以下四个部分:1.综述了配位聚合物,特别是吡啶羧酸类配位聚合物在荧光传感和染料吸附方面的应用以及本论文的选题目的及意义;2.将H₃CA的钾盐与Ln(NO₃)₃?6H₂O(Ln=Eu、Tb)在高温溶剂热的条件下配位自组装得到了两个异核双金属配位聚合物{KEu CA?H₂O}_n(Ln=Eu:K-Eu,Tb:K-Tb)。结构分析表明它们是具有两种不同大小孔洞的杂金属有机框架。荧光性能研究表明该Eu、Tb杂金属有机框架具有明亮的稀土离子的特征发光,基于荧光淬灭机理它们可作为水介质中识别Fe³⁺、3-硝基苯酚(3-NP)的荧光传感器且具有较低的检测限。深入研究了K-Eu和K-Tb吸附亚甲基蓝(MB)的选择性、动力学、等温线、热力学、循环使用性能以及机理等一系列行为。3.考虑到苯基对位取代的2,6-吡啶二羧酸铜配位聚合物(Cu CP)的2D结构的高度平面性及铜离子的弱路易斯酸特性,研究了该Cu CP对硫化物的荧光传感及对有机染料亚甲基蓝(MB)的吸附行为。荧光传感研究表明该配位聚合物是基于软硬酸碱规则(HSAB),有效区分S^2-物种(Na₂S、H₂S或(NH₄)₂S)的“开启”荧光传感器。吸附行为表明Cu CP也是水介质中良好的MB的选择性吸附剂,并可检测实际水样中MB。4.总结与展望:吡啶羧酸配体及其配位聚合物基于配体的共轭体系及敏化稀土离子发光的多中心发射特性丰富了水介质中高选择性的荧光传感器的开发。该类配体灵活的配位模式及不同电子构型和配位趋向与金属离子的配位组装扩展了金属配位聚合物的染料吸附研究。本论文的研究工作不仅丰富了配位聚合物的结构研究而且对于水介质中传感器和有机染料吸附剂的开发具有重要的意义。