● 摘要
随着科学研究的深入和发展，纳米材料引起了人们更广泛的兴趣，并 且得到了迅速发展。其中纳米稀土氧化物更是具有传统固体不具有的许多特殊 性质和用途，例如二氧化铈和氧化镧等。本文报道了通过配合物简单的热分解 得到纳米级二氧化铈和氧化镧的方法，并对所制得的纳米级二氧化铈和氧化镧 的性质进行了表征。进一步对这两种稀土氧化物制备过程的中间体配合物，在 一定的条件下得到了单晶，并对这两种配合物的性质进行了表征。 （1）纳米级二氧化铈和氧化镧的制备与表征。 以邻硝基苯甲酸和铈的硝酸盐为原料，调节pH值使之产生相应的沉淀，以 一定的升温速度和温度煅烧此沉淀，可得到高纯度纳米二氧化铈。讨论了不同 焙烧温度、时间和升温速度对纳米二氧化铈粒度和比表面积的影响。通过透射 电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)观察，所制得的纳米稀土氧化铈尺寸 在3-20 mm范围内，并且分散性很好。通过X-射线衍射(XRD)和比表面积测定 (BET)的表征也进一步证明了其纳米粒子的尺寸。同时，XRD表征结果显示， 此法制备的纳米二氧化铈的高纯度。通过比表面积测定得知，纳米氧化铈的比 表面积可以达到74.86mˉ2·gˉ-1。实验还得出，非离子表面活性剂在纳米级稀土氧 化铈制备中起到了非常重要的作用，并对其影响做了讨论。 以邻硝基苯甲酸和镧的硝酸盐为原料，调节pH值使之产生相应的沉淀，以 一定的升温速度和温度煅烧此沉淀，可得到纳米氧化镧。通过TEM观察，所制 得的纳米稀土氧化镧尺寸在l5-40 nm范围内，并且分散性很好。XRD表征结果 显示，此法制备的纳米氧化镧存在碳化现象。 （2）稀土配合物 {Ce[o-C_6H_4(N0_2)(COO)]_3·2DMF}_2 和 {La[o-C_6H_4(N0_2)(COO)]_3·2DMF}_2的制备与表征。 合成了两种新的双核倒反中心的稀土配合物 {Ce[o-C_6H_4(N0_2)(COO)]_3·2DMF}2和{La[o-C_6H_4(N0_2)(COO)]_3·2DMF}_2。通过 元素分析(EA)和傅立叶红外光谱(FT-IR)对配合物进行了表征，利用热重分析 (TGA)研究了配合物的热稳定性，用X射线单晶衍射法(SCXRD)测定了其晶体 结构。 铈配合物{Ce[o-C_6H_4(N0_2)(C0_2)]_3·2DMF}_2晶体属三斜晶系，空间群P-1， 晶胞参数a＝1.18776(17)nm，b＝1.24633(18)nm，c＝1.29781(18)nm，α＝ 64.450(2)°，β＝66.359(2)°，γ＝71.944(2)°，V＝1.5659(4)nmˉ3，Dc＝1.664 mg·cmˉ(-3)，Z＝1，μ＝1.53Ommˉ(-1)，F(000)＝786。配合物中有两个Ce(III)被四个邻 硝基苯甲酸的羧酸根的负氧离子桥联，每个Ce(III)的中心离子配位数为8，每 个铈原子的配位原子分别来自于4个邻硝基苯甲酸的羧酸根的桥联负氧离子、1 个邻硝基苯甲酸羧酸根的2个鳌合的氧原子和2个N，N_ 二甲基甲酰胺(DMF) 的羰基氧原子。化合物中的氢键和π…π堆积作用使之成为一个三维立体结构。 同时，荧光光谱分析发现，铈配化合物固体具有光致发光现象，发光性能测试 表明，其配合物具有很好的荧光性质。 镧配合物{La[o-C_6H_4(NO_2)(CO_2)]_3·2DMF}_2属三斜晶系，空间群P-1，晶胞 参数a＝1.902(2)nm，b＝1.245O(2)nm，c＝1.2987(2)nm，α＝64.555(2)°，β ＝66.348(2)°，V＝71.920(2)°，V＝1.5695(5)nmˉ3，Dc＝1.658mg·cmˉ(-3)，Z＝2， μ＝1.437mmˉ(-1)，F(000)＝784。与铈的配合物不同，镧配合物中两个La(III)被2 个邻硝基苯甲酸的羧酸根的负氧离子和2个邻硝基苯甲酸的羧酸根的一个氧原 子桥联，每个La(III)的中心离子配位数为9，配位原子分别来自于7个邻硝基苯 甲酸的羧酸根的负氧离子和2个DMF的羰基氧原子。化合物中的氢键和π…π堆 积作用使之成为一个三维立体结构。同时，镧配化合物固体也具有光致发光现 象，发光性能测试表明其配合物具有很好的荧光性质。