文 献 综 述

自从1995年Yaghi等^［1］提出金属-有机框架化合物概念以来，金属-有机框架化合物作为一种新型多孔分子材料得到了深入研究。

金属有机框架化合物分子材料是一种由有机配体和金属离子或团簇通过配位键自组装形成的具有分子内孔隙的分子材料，在异相催化^［4-5］、气体存储与分离^［6-7］、生物载药^［8-9］、非线性光学^［10-11］和荧光探测^［12-14］等领域有广泛的应用前景。由于镧系元素特殊的光、电、磁效应，基于镧系稀土金属的Ln-MOFs更可以应用在荧光探测、分子基磁性材料、磁共振成像、磁制冷等领域。

一、稀土金属

稀土金属包括镧系元素、钪、钇。镧系原子的电子结构具有3个显著特点：第一，所有镧系原子最外层都是6s²结构，这就决定了所有的镧系金属都类似于碱土金属，性质活泼；第二，次外层具有5d^0~15s²5p⁶结构，他们的 3价离子Ln³ 的电子构型则是非常规则的：从La³ 到Lu³ ，电子构型为4f⁰到4f¹⁴，它们的最外层电子结构均为5s²5p⁶，即具有稀有气体原子的电子构型；第三，由于4f电子深埋于5s²5p⁶壳层内部，它们对离子的化学性质影响很小，因此Ln³ 离子性质稳定，而且彼此化学性质很相似。

二、镧系金属有机框架的光学磁学特性

2.1光学特性

许多Ln³ 离子具有特征的颜色。如果阴离子无色，则这些颜色也会出现在结晶盐中以及水溶液中。若以Gd³ 离子为中心，则左右两边的离子颜色恰呈对称分布。

La³ (4f⁰)、Lu³ (4f¹⁴)离子，由于具有封闭的电子构型，它们在可见区、紫外区均无吸收；Ce³ (4f¹)、Eu³ (4f⁶)、Gd³ (4f⁷)、Tb³ (4f⁸)离子的吸收带全部或绝大部分在紫外区，而Yb³ (4f¹³)离子的吸收带只出现在近红外区。由于这些离子的4f轨道为全空、半充满和全充满或接近全空、半充满和全充满，遇到白光时，很难被激发，所以这些离子是无色或接近于无色（如Eu³ 为浅粉色）。其他具有4fⁿ（n=2,3,4,5,9,10,11,12）电子的三价镧系离子，由于基态和激发态的能量比较接近，遇到白光时，能吸收其中一部分波长的光，使4f电子从基态激发到激发态，致使三价离子显示出不同的特征颜色。

2.1.1稀土金属有机配合物光致发光