铕和铽构筑的金属有机框架具有突出的光致发光特性,在发光器件以及传感器等领域具有潜在的应用前景。该类金属有机框架用于荧光化学传感器领域,具有检测灵敏度高、选择性好、方便快捷等优点,因此开展此领域的研究很有必要。基于以上考虑,本文设计了由芳香基-4,5-咪唑二羧酸配体:2-(3,4-二甲基苯基)咪唑二羧酸(H3DMPh IDC)以及2-苯基咪唑-4,5-二羧酸(H3Ph IDC)构筑的四个铕和铽的金属有机框架:[Ln(H2DMPh IDC)3(H3DMPh IDC)]n(Ln=Tb(1),Eu(2))和{[Ln(μ3-HPh IDC)(μ2-C2O4)0.5(H2O)]·2H2O}n(Ln=Tb(3),Eu(4))。深入研究了这四个金属有机框架对芳香醛类或者硝基苯类化合物的选择性识别性能,探讨了识别机理。论文分以下三个部分:第一章:概述了基于稀土金属有机框架的荧光化学传感器的研究进展。第二章:描述了利用H3DMPh IDC与Eu3+或Tb3+通过溶剂热法合成的1和2的设计思路及其晶体结构。固体荧光测试发现:它们分别呈现出特征的强红色和绿色荧光发射。识别研究证实:这两个聚合物在遇到苯甲醛后,由于咪唑二羧酸配体与苯甲醛之间形成氢键,导致咪唑二羧酸与稀土离子间的天线效应受阻,能量转移效率降低,猝灭了稀土离子的荧光发射,因而表现出识别苯甲醛类小分子的诱人性质。第三章:为了研究对爆炸类小分子化合物的识别性能,采用H3Ph IDC合成了金属有机框架3和4。该类框架物对于硝基苯类化合物表现出了特殊的识别性能:随着硝基苯类化合物浓度的增加,荧光强度出现了迅速的降低,直至猝灭。识别机理为:当硝基苯遇到聚合物中的有机配体时,具有强吸电子能力的硝基苯吸引了H3Ph IDC中处于激发态的电子,二者发生电荷转移,导致从有机配体到稀土离子的能量转移效率降低,使其荧光发生猝灭。本课题研究为基于稀土配合物的荧光化学传感器的设计和应用提供了新思路和新渠道。