【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種基于草酸根和紫精二羧酸配體的多孔銪基金屬有機框架晶態材料的制備方法及其對高錳酸根的熒光檢測性能與機理研究。
技術介紹
1、金屬有機框架是(mofs)是通過無機金屬離子或金屬簇與有機配體(大部分為含氮或者含氧或者含氮有機配體)通過配位鍵形成的具有周期性網絡結構和高孔隙率的晶態雜化材料。由于金屬離子和有機配體的多樣性和自由組合，以及配體的可修飾性，使得mofs獲得了蓬勃的發展，每年數以千計的mofs晶態材料被開發出來，并在吸附、分離、催化、傳感等諸多方向顯示出潛在的、廣泛的應用前景。鑭系元素離子，具有獨特的發光特性，如特征性的尖銳發射、毫秒壽命、高量子產率、大的斯托特斯位移等。期中，銪(ⅱi)離子表現出尖銳的、典型的紅光發射。并且，銪(ⅱi)基mofs由于其可調節的孔結構、優異的光學性能、較短的熒光檢測響應時間和較強的抗干擾能力，開始被用于檢測有機/無機污染物。銪基mofs的多孔性不僅增加了主客體相互作用的機會，并且特定大小的孔道尺寸還增加了選擇性，這在一定程度上提高了其傳感性能。此外，通過分析銪基mofs的熒光強度與低濃度范圍內被測樣品濃度之間的相關性，借助線性擬合來定量估測污染物的濃度，是一種非常便捷且省時的方法。
2、高錳酸鉀為氧化劑，用于有機合成、消毒、氧化等。與乙醚、硫酸、硫磺、雙氧水等接觸會發生爆炸；遇甘油立即分解而強烈燃燒。高錳酸鉀有毒，且有一定的腐蝕性。吸入后可引起呼吸道損害。濺落眼睛內，刺激結膜，重者致灼傷。高錳酸鉀刺激皮膚后呈棕黑色；濃溶液或結晶對皮膚有腐蝕性，對組織有刺激性。研究者
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于一種新型的具有良好穩定性的基于草酸根和紫精二羧酸配體的多孔銪基金屬有機框架晶態材料及其對高錳酸根的熒光檢測性能。
2、為實現上述專利技術目的，本專利技術的技術方案具體如下：
3、一種基于草酸根和紫精二羧酸配體的多孔銪基金屬有機框架晶態材料的制備方法，包括：將紫精二羧酸配體1,1'-雙(4-羧基苯基)(4,4'-聯吡啶)二氯化物(h2bcbpcl2)，六水合硝酸銪和草酸鉀加入由乙腈和n,n-二甲基甲酰胺組成的混合液中，攪拌40分鐘后置于聚四氟乙烯反應釜中加熱反應一段時間，得到淺黃色快狀晶體，即為基于草酸根和紫精二羧酸配體的多孔銪基金屬有機框架晶態材料，其分子式為[eu(bcbp)(c2o4)(no3)(h2o)]n。
4、進一步的，所述紫精二羧酸配體，六水合硝酸銪和草酸鉀的摩爾比為4：10：7。
5、進一步的，所述乙腈和n,n-二甲基甲酰胺的體積比為1：5。
6、進一步的，所述加熱溫度為100℃，所述反應時間為5天。
7、本專利技術還提供了由上述合成方法制備的基于草酸根和紫精二羧酸配體的多孔銪基金屬有機框架晶態材料；其晶體結構特征為結晶于單斜晶系，cc空間群。
8、本專利技術還提供了上述基于草酸根和紫精二羧酸配體的多孔銪基金屬有機框架晶態材料對高錳酸根具有熒光檢測性能與機理。
9、進一步的，所述熒光檢測是隨著高錳酸根的濃度的增加，目標材料在360nm激發下的發光強度逐漸降低；當高錳酸根的濃度達到7.5mm時，發光幾乎被完全淬滅(淬滅程度99.6％)。根據sterm-volmer(sv)圖和方程得出高錳酸根的淬滅系數為5.54×103m-1；目標材料對高錳酸根的lod檢測限為3.33×10-5m。
10、進一步的，目標銅基陽離子型配位聚合物晶態材料的激發波長360nm與高錳酸根的紫外可見光譜圖有很大的重疊；表明目標材料對高錳酸根顯著的熒光淬滅效應主要是由激發能的競爭吸收引起的。
11、與現有技術相比，本專利技術的有益效果：
12、本專利技術的一種基于草酸根和紫精二羧酸配體的多孔銪基金屬有機框架晶態材料具有新型結構特征和孔道環境，具有好的穩定性，可在空氣中長期存放；
13、本專利技術的合成方法簡單快捷，產率高，成本低，易于量產和普及使用；
14、本專利技術的一種基于草酸根和紫精二羧酸配體的多孔銪基金屬有機框架晶態材料具有三維框架結構，其骨架由于草酸根的引入而為電中性。目標材料在可見光-紅外區具有強的、獨特的熒光發射，可以用于水體中的高靈敏性的高錳酸根的熒光檢測。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種基于草酸根和紫精二羧酸配體的多孔銪基金屬有機框架晶態材料的制備方法，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'-聯吡啶)二氯化物(H2bcbpCl2)，六水合硝酸銪和草酸鉀加入由乙腈和N,N-二甲基甲酰胺組成的混合液中，攪拌40分鐘后置于聚四氟乙烯反應釜中加熱反應一段時間，得到淺黃色快狀晶體，即為基于草酸根和紫精二羧酸配體的多孔銪基金屬有機框架晶態材料，其分子式為[Eu(bcbp)(C2O4)(NO3)(H2O)]n。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述紫精二羧酸配體，六水合硝酸銪和草酸鉀的摩爾比為4：10：7；所述乙腈和N,N-二甲基甲酰胺的體積比為1：5；所述加熱溫度為100℃，所述反應時間為5天。
3.由以上權利要求所述制備方法合成的基于草酸根和紫精二羧酸配體的多孔銪基金屬有機框架晶態材料。
4.根據權利要求1-2所述的制備方法，得到的多孔銪基金屬有機框架晶態材料，其結晶于單斜晶系，Cc空間群。在多孔銪基金屬有機框架晶態材料的不對稱結構單元中，包含1個Eu(ⅡI)離子，1個去質子的bc
5.根據權利要求1-2所述的制備方法，得到的多孔銪基金屬有機框架晶態材料，具有較好的熱穩定性。熱重數據顯示，其骨架結構可以穩定到266℃。
6.權利要求1-5中所述基于草酸根和紫精二羧酸配體的多孔銪基金屬有機框架晶態材料具有對高錳酸根的熒光檢測性能；檢測限低。
7.根據權利要求6所述的性質，其特征在于，目標多孔銪基金屬有機框架晶態材料的特征紅色發光峰(622nm)，在其接觸高錳酸根后出現發光強度的降低；即目標材料對高錳酸根顯示出熒光淬滅的傳感效果。移取目標材料1mg·mL-1的懸濁液于四通光比色皿中，加入不同濃度的高錳酸根溶液中。在360nm激發下，隨著高錳酸根的濃度的增加，目標材料622nm處的特征峰的發光強度逐漸降低；當高錳酸根的濃度達到7.5mM時，發光幾乎被完全淬滅(淬滅程度99.6％)。根據Sterm-Volmer(SV)圖和方程得出高錳酸根的淬滅系數為5.54×103M-1；目標材料對高錳酸根的LOD檢測限為3.33×10-5M。
8.根據權利要求6-7所述的性質，研究了目標多孔銪基金屬有機框架晶態材料對高錳酸根熒光傳感的機理。其特征在于，目標多孔銪基金屬有機框架晶態材料熒光淬滅前后的紅外光譜(FT-IR)沒有發生變化；初步表明熒光淬滅前后其沒有結構變化或新的化學鍵形成。進一步地，目標多孔銪基金屬有機框架晶態材料的激發波長為360nm，與高錳酸根的紫外可見光譜圖有相當程度的重疊；目標材料對高錳酸根顯著的熒光淬滅效應可以歸結于目標材料和高錳酸根之間的競爭性能量吸收。
...【技術特征摘要】
1.一種基于草酸根和紫精二羧酸配體的多孔銪基金屬有機框架晶態材料的制備方法，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'-聯吡啶)二氯化物(h2bcbpcl2)，六水合硝酸銪和草酸鉀加入由乙腈和n,n-二甲基甲酰胺組成的混合液中，攪拌40分鐘后置于聚四氟乙烯反應釜中加熱反應一段時間，得到淺黃色快狀晶體，即為基于草酸根和紫精二羧酸配體的多孔銪基金屬有機框架晶態材料，其分子式為[eu(bcbp)(c2o4)(no3)(h2o)]n。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述紫精二羧酸配體，六水合硝酸銪和草酸鉀的摩爾比為4：10：7；所述乙腈和n,n-二甲基甲酰胺的體積比為1：5；所述加熱溫度為100℃，所述反應時間為5天。
3.由以上權利要求所述制備方法合成的基于草酸根和紫精二羧酸配體的多孔銪基金屬有機框架晶態材料。
4.根據權利要求1-2所述的制備方法，得到的多孔銪基金屬有機框架晶態材料，其結晶于單斜晶系，cc空間群。在多孔銪基金屬有機框架晶態材料的不對稱結構單元中，包含1個eu(ⅱi)離子，1個去質子的bcbp配體、1個草酸根離子，1個硝酸根離子以及2個結晶水分子。eu(ⅱi)離子為9配位(包括來自2個bcbp配體上羧基的2個氧原子、2個草酸根的4個氧原子、1個硝酸根的2個氧原子和1個配位水分子上的氧原子)，呈現變形的面心四方棱柱體構型。去質子的bcbp配體顯示出[2.11101110]的配位模式。eu(ⅱi)離子和草酸根離子以首尾相連的方式通過eu-o配位鍵形成一維鏈狀結構[eu(c2o4)]n；硝酸根掛在一維eu鏈的一邊，而bcbp配體分布在一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周欣，蓋艷麗，孟慶華，熊克才，庹安娜，于博川，林永佳，周熙涵，
申請(專利權)人：江蘇師范大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。