【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種基于紫精二羧酸配體和異煙酸的多孔銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料的制備方法及其對(duì)二甲硝咪唑具有熒光淬滅性能。
技術(shù)介紹
1、配位聚合物(coordination?polymers,cps)晶態(tài)材料作為一種新型的、具有多孔結(jié)構(gòu)、雜化的物理化學(xué)性質(zhì)的一種多功能型復(fù)合材料，引起科學(xué)工作者的廣泛興趣。配位聚合物是由橋梁連接體有機(jī)配體和節(jié)點(diǎn)金屬離子(金屬簇)相互通過配位鍵連接的能夠形成周期排列的一維鏈、二維層和三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的一類無機(jī)-有機(jī)雜化配合物。此外，還可以根據(jù)其本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇合適的金屬中心原子和符合要求的有機(jī)配體，實(shí)現(xiàn)對(duì)其結(jié)構(gòu)組成和預(yù)期功能化的調(diào)控，最終得到理想的結(jié)晶材料。從配位聚合物的構(gòu)成方面來看，構(gòu)筑它的配體已經(jīng)從最開始的含氮配體逐漸拓展到包含磷、硫、氧等元素的多功能配體，甚至包括混合配體；異煙酸配體具有較強(qiáng)的配位能力和多樣的配位模式，在原有紫精羧酸配體的基礎(chǔ)上引入第二配體異煙酸，可以構(gòu)成獨(dú)特的雙配體柱層結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)，構(gòu)筑配位聚合物的金屬中心離子也已經(jīng)從低價(jià)態(tài)的過渡金屬離子發(fā)展到主族、堿金屬、堿土金屬、稀土金屬，以及一些高價(jià)態(tài)的過渡金屬離子。但是，基于混合配體構(gòu)筑的多孔配位聚合物晶態(tài)材料還比較少見；它們可以成為高效的熒光傳感器件，通過監(jiān)測(cè)熒光強(qiáng)度的變化來檢測(cè)物質(zhì)特別是污染物的濃度。
2、抗生素，是指由微生物(包括細(xì)菌、真菌、放線菌屬)或高等動(dòng)植物在生活過程中所產(chǎn)生的具有抗病原體或其他活性的一類次級(jí)代謝產(chǎn)物，能干擾其他生活細(xì)胞發(fā)育功能的化學(xué)物質(zhì)。按照其化學(xué)結(jié)構(gòu)，抗生素可以分為喹諾酮類抗生素、β-
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于一種新型的具有良好穩(wěn)定性的基于紫精二羧酸配體和異煙酸的多孔銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料及其制備方法與對(duì)二甲硝咪唑具有熒光檢測(cè)性能。
2、為實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案具體如下：
3、一種基于紫精二羧酸配體的多孔銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料的制備方法，包括：將紫精二羧酸配體1,1’-雙(4-羧基苯基)(4,4’-聯(lián)吡啶)二氯化物(h2bcbpcl2)，異煙酸(hina)和六水合高氯酸銅加入由甲醇和去離子水組成的混合液中，攪拌30分鐘后置于聚四氟乙烯反應(yīng)釜中加熱反應(yīng)一段時(shí)間，得到綠色塊狀晶體，即為基于紫精二羧酸配體的銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料，其分子式為[cu(bcbp)(ina)]n·n(clo4-)·nh2o·nch3oh。
4、進(jìn)一步的，所述紫精二羧酸配體，異煙酸和六水合高氯酸銅的摩爾比為2：2：5。
5、進(jìn)一步的，所述甲醇和去離子水的體積比為1：1。
6、進(jìn)一步的，所述加熱溫度為110℃，所述反應(yīng)時(shí)間為3天。
7、本專利技術(shù)還提供了由上述合成方法制備的基于紫精二羧酸配體的多孔銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料；其晶體結(jié)構(gòu)特征為結(jié)晶于單斜晶系，p21/c空間群。
8、本專利技術(shù)還提供了上述基于紫精二羧酸配體的多孔銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料對(duì)二甲硝咪唑具有熒光檢測(cè)性能與機(jī)理。
9、進(jìn)一步的，所述熒光檢測(cè)是隨著二甲硝咪唑的濃度的增加，目標(biāo)材料在330nm激發(fā)下的發(fā)光強(qiáng)度逐漸降低；當(dāng)二甲硝咪唑的濃度達(dá)到12.5mm時(shí)，發(fā)光幾乎被完全淬滅(淬滅程度99.5％)。根據(jù)sterm-volmer(sv)圖和方程得出二甲硝咪唑的淬滅系數(shù)為4.62×103m-1；目標(biāo)材料對(duì)二甲硝咪唑的lod檢測(cè)限為2.22×10-5m。
10、進(jìn)一步的，目標(biāo)銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料的激發(fā)波長(zhǎng)330nm與二甲硝咪唑的紫外可見光譜圖有很大的重疊；表明目標(biāo)材料對(duì)二甲硝咪唑顯著的熒光淬滅效應(yīng)主要是由激發(fā)能的競(jìng)爭(zhēng)吸收引起的。
11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果：
12、本專利技術(shù)的一種基于紫精二羧酸配體的多孔銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料具有一種新型二維結(jié)構(gòu)特征和帶正電荷的骨架，具有良好的穩(wěn)定性，可在空氣中長(zhǎng)期存放；
13、本專利技術(shù)的合成方法簡(jiǎn)單快捷，成本低，可以量產(chǎn)和普及使用；
14、本專利技術(shù)的一種基于紫精二羧酸配體的多孔銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料具有二維框架結(jié)構(gòu)，其骨架上帶有正電荷，抗衡陰離子高氯酸根填充于孔道之中。目標(biāo)材料在可見光-紅外區(qū)具有強(qiáng)的熒光發(fā)射，可以用于水體中的高靈敏性的二甲硝咪唑的熒光檢測(cè)。
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1.一種基于紫精二羧酸配體的銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料的制備方法，其特征在于，包括：將紫精二羧酸配體1,1’-雙(4-羧基苯基)(4,4’-聯(lián)吡啶)二氯化物(H2bcbpCl2)，異煙酸(Hina)和六水合高氯酸銅加入由甲醇和去離子水組成的混合液中，攪拌30分鐘后置于聚四氟乙烯反應(yīng)釜中加熱反應(yīng)一段時(shí)間，得到綠色塊狀晶體，即為基于紫精二羧酸配體的銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料，其分子式為[Cu(bcbp)(ina)]n·n(ClO4-)·nH2O·nCH3OH。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述紫精二羧酸配體，異煙酸和六水合高氯酸銅的摩爾比為2：2：5；所述甲醇和去離子水的體積比為1：1；所述加熱溫度為110℃，所述反應(yīng)時(shí)間為3天。
3.由以上權(quán)利要求所述制備方法制備的基于紫精二羧酸配體的多孔銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的制備方法，得到的銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料；X-射線單晶衍射數(shù)據(jù)顯示其在單斜晶系，P21/c空間群中結(jié)晶；其不對(duì)稱單元中包含包含一個(gè)去質(zhì)子化的bcbp2-配體，一個(gè)去質(zhì)子
5.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的制備方法，得到的銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料，具有較好的熱穩(wěn)定性。熱重?cái)?shù)據(jù)顯示，其骨架結(jié)構(gòu)可以穩(wěn)定到318℃。
6.權(quán)利要求1-5中所述基于紫精二羧酸配體的多孔銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料對(duì)二甲硝咪唑具有熒光檢測(cè)的性能；檢測(cè)限低。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的性質(zhì)，其特征在于，目標(biāo)銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料能夠響應(yīng)二甲硝咪唑而顯示出熒光淬滅的傳感效果。移取目標(biāo)材料1mg·mL-1的懸濁液于四通光比色皿中，加入不同濃度的二甲硝咪唑溶液中。隨著二甲硝咪唑的濃度的增加，目標(biāo)材料在330nm激發(fā)下的發(fā)光強(qiáng)度逐漸降低；當(dāng)二甲硝咪唑的濃度達(dá)到12.5mM時(shí)，發(fā)光幾乎被完全淬滅(淬滅程度99.5％)。根據(jù)Sterm-Volmer(SV)圖和方程得出二甲硝咪唑的淬滅系數(shù)為4.62×103M-1；目標(biāo)材料對(duì)二甲硝咪唑的LOD檢測(cè)限為2.22×10-5M。
8.根據(jù)權(quán)利要求6-7所述的性質(zhì)，研究了目標(biāo)銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料對(duì)二甲硝咪唑熒光淬滅的機(jī)理。其特征在于，目標(biāo)銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料熒光淬滅前后的FT-IR和PXRD沒有發(fā)生變化；表明熒光淬滅前后其沒有結(jié)構(gòu)變化或新的化學(xué)鍵形成。進(jìn)一步地，目標(biāo)銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料的激發(fā)波長(zhǎng)330nm，與二甲硝咪唑的紫外可見光譜圖有很大的重疊，表明目標(biāo)材料對(duì)二甲硝咪唑顯著的熒光淬滅效應(yīng)主要是由激發(fā)能的競(jìng)爭(zhēng)吸收引起的。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于紫精二羧酸配體的銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料的制備方法，其特征在于，包括：將紫精二羧酸配體1,1’-雙(4-羧基苯基)(4,4’-聯(lián)吡啶)二氯化物(h2bcbpcl2)，異煙酸(hina)和六水合高氯酸銅加入由甲醇和去離子水組成的混合液中，攪拌30分鐘后置于聚四氟乙烯反應(yīng)釜中加熱反應(yīng)一段時(shí)間，得到綠色塊狀晶體，即為基于紫精二羧酸配體的銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料，其分子式為[cu(bcbp)(ina)]n·n(clo4-)·nh2o·nch3oh。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述紫精二羧酸配體，異煙酸和六水合高氯酸銅的摩爾比為2：2：5；所述甲醇和去離子水的體積比為1：1；所述加熱溫度為110℃，所述反應(yīng)時(shí)間為3天。
3.由以上權(quán)利要求所述制備方法制備的基于紫精二羧酸配體的多孔銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的制備方法，得到的銅基陽離子型配位聚合物晶態(tài)材料；x-射線單晶衍射數(shù)據(jù)顯示其在單斜晶系，p21/c空間群中結(jié)晶；其不對(duì)稱單元中包含包含一個(gè)去質(zhì)子化的bcbp2-配體，一個(gè)去質(zhì)子的異煙酸配體，一個(gè)cu(ⅱ)離子，一個(gè)抗衡陽離子的高氯酸根，一個(gè)游離的溶劑水分子和一個(gè)游離的甲醇分子。其中，金屬中心cu1是四配位的配位模式，與2個(gè)主配體bcbp2-中的2個(gè)羧酸氧原子和2個(gè)異煙酸配體上的一個(gè)羧酸氧原子、一個(gè)氮原子配位，呈現(xiàn)出變形四邊形構(gòu)型。此外，bcbp2-配體的配位模式為[2.1010]；而異煙酸配體的配位模式為[2.110]。cu(ⅱ)離子通過2個(gè)bcbp2-配體與2個(gè)異煙酸配體交替連接形成一個(gè)平行四邊形；平行四邊形之間通過共用cu...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃堯，熊克才，孟慶華，陸詩淇，陳雨璐，姚宇，李奕昊，王藝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇師范大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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