雷明媛:发光金属有机框架材料的设计合成及传感性能研究论文

雷明媛:发光金属有机框架材料的设计合成及传感性能研究论文

本文主要研究内容

作者雷明媛(2019)在《发光金属有机框架材料的设计合成及传感性能研究》一文中研究指出:发光金属有机框架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键自组装形成的光功能晶态多孔材料,具有孔隙率高、结构可裁剪性和功能化性的特点,成为新一代理想的发光传感材料。基于MOFs材料的荧光传感检测方法具有响应速度快、灵敏度高、选择性好、易操作等优点,使其在传感检测领域得到广泛应用。为了进一步探索发光MOFs材料在荧光传感检测方面的研究,我们选择了三种含富电子π共轭体系的芳香羧酸配体与过渡金属、稀土金属合成了一系列的金属有机框架材料。主要工作内容有:1.以1,4-萘二苯甲酸(H2L1)为配体与稀土金属Tb3+、Eu3+以及Tb3+、Eu3+在Zn2+、Ca2+存在的条件下,通过溶剂热的方法成功合成了六个MOFs:[Tb2(L1)3(DMA)]n(1),[Eu2(L1)3(DMA)]n(2),[Tb6Zn(μ3-OH)8(L1)6(H2O)6]n(3),[Tb6Ca(μ3-OH)8(L1)6(H2O)6]n(4),[Eu6Zn(μ3-OH)8(L1)6(H2O)6]n(5)和[Eu6Ca(μ3-OH)8(L1)6(H2O)6]n(6)。结构分析表明,配合物1和2是异质同构的,是由一维金属链和H2L1配体连接形成的在b轴方向上具有一维孔道的3D框架结构;配合物3-6也是异质同构的,是利用H2L1配体将七核异金属簇连接得到的3D多孔框架结构。配合物5展现出较好的水稳定性,有利于开展其在水环境中的荧光传感检测应用。此外,利用固态荧光光谱研究了配合物1和5的发光性质,荧光传感检测结果表明:配合物5对水中的硝唑类抗生素尤其是罗硝唑(RNZ)具有高灵敏性、高选择性、可逆性的荧光传感检测效果。2.以N,N′-二(4-羧基苯基)-1,4-萘二甲酰胺(H2L2)为配体与过渡金属Zn2+、Cd2+、稀土金属Eu3+以及不同的含氮辅助配体在溶剂热的条件下合成8个MOFs:{[Zn2.5(L2)2(phen)(H2O)2Cl]}n(7),{[Zn2(L2)2(bpp)(H2O)]·DMF·3H2O}n(8),{[Zn(L2)(bpe)0.5]·DMF}n(9),{[Cd2(L2)2(phen)2]·DMA·3H2O}n(10),{[Cd2(L2)2(bpea)]·DMF·2H2O}n(11),[Cd(L2)(DMF)]n(12),{[Cd(L)(4,4’-bipy)]·DMA·5H2O}n(13)和{[Eu2(L2)2(OH)2]·H2O}n(14)。配合物7和10是一维zig-zag链状结构,配合物8、11和12是二维层状结构,配合物9、13和14是三维网状结构。值得注意的是,配合物12和13是在没有手性诱导剂条件下,通过非手性配体合成的具有手性特征的MOFs材料。此外,利用固态荧光光谱研究了配合物7-14的发光性质,荧光传感检测结果表明:配合物13能够实现对水中的D/L-青霉胺(Pen)的对映选择性荧光传感检测。3.以N,N′-二(4-羧基-2-甲基苯基)-1,4-萘二甲酰胺(H2L3)为配体与过渡金属Cd2+以及稀土金属Eu3+在溶剂热的条件下,合成4个MOFs:{[Cd2(L3)2]·DMF}n(15),{[Cd(L3)(bpp)]·DMF·2H2O}n(16),{[Eu2(L3)3(H2O)2]·H2O}n(17)和{[Tb2(L3)3(H2O)2]·H2O}n(18)。配合物15是由一维链通过L32-配体连接形成的二维层状结构。配合物16则是由双核次级构筑单元和L32-配体形成的二维层状结构,二维层之间通过进一步穿插,生成三重穿插的2D+2D→2D层状结构,而配合物17-18是异质同构结构,是由L32-配体连接一维金属链形成具有一维孔道的3D框架结构。由于配体配位基团的邻位上有疏水的甲基基团,所以配合物15-17表现出较好的水稳定性。此外,利用固态荧光光谱研究了配合物15-17的发光性质,荧光传感检测结果表明:配合物17对水中的2,4,6-三硝基苯酚(TNP)表现出较好的荧光传感检测效果。

Abstract

fa guang jin shu you ji kuang jia cai liao (Metal-Organic Frameworks,MOFs)shi you jin shu li zi huo jin shu cu yu you ji pei ti tong guo pei wei jian zi zu zhuang xing cheng de guang gong neng jing tai duo kong cai liao ,ju you kong xi lv gao 、jie gou ke cai jian xing he gong neng hua xing de te dian ,cheng wei xin yi dai li xiang de fa guang chuan gan cai liao 。ji yu MOFscai liao de ying guang chuan gan jian ce fang fa ju you xiang ying su du kuai 、ling min du gao 、shua ze xing hao 、yi cao zuo deng you dian ,shi ji zai chuan gan jian ce ling yu de dao an fan ying yong 。wei le jin yi bu tan suo fa guang MOFscai liao zai ying guang chuan gan jian ce fang mian de yan jiu ,wo men shua ze le san chong han fu dian zi πgong e ti ji de fang xiang suo suan pei ti yu guo du jin shu 、xi tu jin shu ge cheng le yi ji lie de jin shu you ji kuang jia cai liao 。zhu yao gong zuo nei rong you :1.yi 1,4-nai er ben jia suan (H2L1)wei pei ti yu xi tu jin shu Tb3+、Eu3+yi ji Tb3+、Eu3+zai Zn2+、Ca2+cun zai de tiao jian xia ,tong guo rong ji re de fang fa cheng gong ge cheng le liu ge MOFs:[Tb2(L1)3(DMA)]n(1),[Eu2(L1)3(DMA)]n(2),[Tb6Zn(μ3-OH)8(L1)6(H2O)6]n(3),[Tb6Ca(μ3-OH)8(L1)6(H2O)6]n(4),[Eu6Zn(μ3-OH)8(L1)6(H2O)6]n(5)he [Eu6Ca(μ3-OH)8(L1)6(H2O)6]n(6)。jie gou fen xi biao ming ,pei ge wu 1he 2shi yi zhi tong gou de ,shi you yi wei jin shu lian he H2L1pei ti lian jie xing cheng de zai bzhou fang xiang shang ju you yi wei kong dao de 3Dkuang jia jie gou ;pei ge wu 3-6ye shi yi zhi tong gou de ,shi li yong H2L1pei ti jiang qi he yi jin shu cu lian jie de dao de 3Dduo kong kuang jia jie gou 。pei ge wu 5zhan xian chu jiao hao de shui wen ding xing ,you li yu kai zhan ji zai shui huan jing zhong de ying guang chuan gan jian ce ying yong 。ci wai ,li yong gu tai ying guang guang pu yan jiu le pei ge wu 1he 5de fa guang xing zhi ,ying guang chuan gan jian ce jie guo biao ming :pei ge wu 5dui shui zhong de xiao zuo lei kang sheng su you ji shi luo xiao zuo (RNZ)ju you gao ling min xing 、gao shua ze xing 、ke ni xing de ying guang chuan gan jian ce xiao guo 。2.yi N,N′-er (4-suo ji ben ji )-1,4-nai er jia xian an (H2L2)wei pei ti yu guo du jin shu Zn2+、Cd2+、xi tu jin shu Eu3+yi ji bu tong de han dan fu zhu pei ti zai rong ji re de tiao jian xia ge cheng 8ge MOFs:{[Zn2.5(L2)2(phen)(H2O)2Cl]}n(7),{[Zn2(L2)2(bpp)(H2O)]·DMF·3H2O}n(8),{[Zn(L2)(bpe)0.5]·DMF}n(9),{[Cd2(L2)2(phen)2]·DMA·3H2O}n(10),{[Cd2(L2)2(bpea)]·DMF·2H2O}n(11),[Cd(L2)(DMF)]n(12),{[Cd(L)(4,4’-bipy)]·DMA·5H2O}n(13)he {[Eu2(L2)2(OH)2]·H2O}n(14)。pei ge wu 7he 10shi yi wei zig-zaglian zhuang jie gou ,pei ge wu 8、11he 12shi er wei ceng zhuang jie gou ,pei ge wu 9、13he 14shi san wei wang zhuang jie gou 。zhi de zhu yi de shi ,pei ge wu 12he 13shi zai mei you shou xing you dao ji tiao jian xia ,tong guo fei shou xing pei ti ge cheng de ju you shou xing te zheng de MOFscai liao 。ci wai ,li yong gu tai ying guang guang pu yan jiu le pei ge wu 7-14de fa guang xing zhi ,ying guang chuan gan jian ce jie guo biao ming :pei ge wu 13neng gou shi xian dui shui zhong de D/L-qing mei an (Pen)de dui ying shua ze xing ying guang chuan gan jian ce 。3.yi N,N′-er (4-suo ji -2-jia ji ben ji )-1,4-nai er jia xian an (H2L3)wei pei ti yu guo du jin shu Cd2+yi ji xi tu jin shu Eu3+zai rong ji re de tiao jian xia ,ge cheng 4ge MOFs:{[Cd2(L3)2]·DMF}n(15),{[Cd(L3)(bpp)]·DMF·2H2O}n(16),{[Eu2(L3)3(H2O)2]·H2O}n(17)he {[Tb2(L3)3(H2O)2]·H2O}n(18)。pei ge wu 15shi you yi wei lian tong guo L32-pei ti lian jie xing cheng de er wei ceng zhuang jie gou 。pei ge wu 16ze shi you shuang he ci ji gou zhu chan yuan he L32-pei ti xing cheng de er wei ceng zhuang jie gou ,er wei ceng zhi jian tong guo jin yi bu chuan cha ,sheng cheng san chong chuan cha de 2D+2D→2Dceng zhuang jie gou ,er pei ge wu 17-18shi yi zhi tong gou jie gou ,shi you L32-pei ti lian jie yi wei jin shu lian xing cheng ju you yi wei kong dao de 3Dkuang jia jie gou 。you yu pei ti pei wei ji tuan de lin wei shang you shu shui de jia ji ji tuan ,suo yi pei ge wu 15-17biao xian chu jiao hao de shui wen ding xing 。ci wai ,li yong gu tai ying guang guang pu yan jiu le pei ge wu 15-17de fa guang xing zhi ,ying guang chuan gan jian ce jie guo biao ming :pei ge wu 17dui shui zhong de 2,4,6-san xiao ji ben fen (TNP)biao xian chu jiao hao de ying guang chuan gan jian ce xiao guo 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自聊城大学的雷明媛,发表于刊物聊城大学2019-09-30论文,是一篇关于发光金属有机框架材料论文,晶体结构论文,荧光传感论文,聊城大学2019-09-30论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自聊城大学2019-09-30论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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