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近年来,金属有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料已经成为化学与材料科学研究的热点,而合理设计具有特定功能的MOFs材料是这方面研究的主要难点之一。为开发具有荧光发射并可用于某些分子的识别与检测的新型MOFs材料,将发光基团如共轭有机配体引入MOFs中,得到可用于识别挥发性有机化合物(VOCs)、小分子或离子的荧光MOFs。而且研究发现含有大π键共轭基团的有机配体具有较强的荧光发射,因此选择含蒽环的吡啶基配体和羧酸与过渡金属离子配位,可目的性地制备出所需的荧光MOFs材料。 本文以9,10-二(4-吡啶基)葸为主配体,多元羧酸为辅助配体,采用溶剂热法成功合成了5个不同结构的新型MOFs材料,通过单晶衍射、粉末衍射、红外光谱和元素分析等方法对其结构进行了表征,并对其荧光识别性质进行了深入研究。具体内容如下: 一、以Zn(Ⅱ)为中心离子,9,10-二(4-吡啶基)蒽为主配体,分别以4,4'-氧代双(苯甲酸)、对苯二甲酸及2,6-萘二酸为辅助配体,构筑了3个新的Zn(Ⅱ)-MOFs(系列Ⅰ,1-3)。研究表明,1-3均具有较强的荧光发射性能。其中1在水中有较好的稳定性,可实现Cr2O72-识别,且具有较好的荧光选择性、灵敏性、抗干扰性和重复利用性,并通过实验阐明了相关机理。 二、以Cd(Ⅱ)为中心离子,9,10-二(4-吡啶基)蒽为主配体,分别以对苯二甲酸、2,6-萘二酸为辅助配体,构筑了2个新的Cd(Ⅱ)-MOFs(系列Ⅱ,4-5)。研究表明,4和5具有不同的结构,但均具有较强的荧光发射性能。 总之,本文通过特定配体及金属离子的选择,成功设计构筑了具有较强荧光发射性能的系列新型MOFs材料,获得了可特异性识别Cr2O72-离子的材料并研究了机理,该材料反应灵敏、可循环利用,在荧光识别领域具有潜在的应用前景。