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金属有机框架(MOFs)由于结构可设计性和孔径可调性而受到了越来越多的关注。特别是发光MOFs(LMOFs)以其固有的结晶度、明确的结构、可调的孔隙和功能多样等优点,被广泛应用于化学传感领域。而在LMOFs中最为突出的发光材料就是稀土有机框架(Ln-MOFs)。稀土离子发光来自其内层f-f电子跃迁,因此比一般过渡金属有机框架更具有突出的优势和特点,如高的光学纯度,大的stokes位移,高的量子产量,清晰的发射峰,肉眼可见的颜色变化以及长的发光寿命等。本论文研究主要集中于发展发光性能优异的稀土 MOFs,通过系统研究其发光性能及其影响因素,构建基于稀土 MOFs的荧光传感体系,并考察其环境分析应用。论文的主要内容如下:(1)以3,3’,4,4’-联苯四甲酸为配体,铕离子为金属源,通过水热法合成了一种具有良好发光性能的柱状3D稀土有机框架材料(Eu-MOF),探讨了 Eu-MOF在荧光检测中的应用性能。研究表明,Eu-MOF在水溶液中表现出良好的结构和发光稳定性能,在5-11的pH范围内也表现出良好的pH非依赖性发光稳定性。利用Fe3+,Al3+及硝基苯对Eu-MOF的荧光猝灭效应,建立了三种目标分子或离子的荧光检测新方法,检测限分别为0.39 μM(Fe3+),0.084 μM(A13+)和0.013μM(NB),并阐明了各自的荧光猝灭机理。(2)选用含有未配位羰基的2D网状结构Sr-MOF{[Sr(ntca)(H2O)2]·H2O}n作为母体框架,利用后合成修饰法将Eu3+阳离子成功引入到Sr-MOF的孔道中,制备了一种新的基于Eu3+的金属有机框架(Eu3+@Sr-MOF),对其发光性质进行了系统表征。Eu3+@Sr-MOF不仅在宽pH(3-11)范围内具有优异的水稳定性和化学稳定性,而且可以通过荧光“关闭(Turn-off)”模式灵敏和特异性检测Cr(Ⅲ)/Cr(VⅥ),对Cr3+和CrO42-的检测限分别为0.15 μM和0.17 μM,线性范围为0.6-150 μM和0.1-200 μM,荧光猝灭常数Ksv分别达到1.56×104和1.19×104。(3)在溶剂热条件下,由2-氨基对苯二甲酸(H2ATPA)和Sm(NO3)3·6H2O成功制备了 Sm-MOF。由于Ln3+的“硬酸”性质与N原子的“软碱”性质不亲和,因此当ATPA2-与Sm3+反应时,ATPA2-中的胺基N原子不参与配位,而这类“自由”胺基正是一些重金属离子的强络合剂。研究表面,正是由于Hg2+与Sm-MOF中胺基的强相互作用,导致了 Sm-MOF的电荷转移跃迁发射的猝灭和Sm3+特征荧光发射,进而建立了一种特异性检测Hg2+的荧光增敏新方法。同时该MOFs材料对Hg2+表现出超强吸附能力,可以应用于水样中Hg2+的去除。