基于1,10-菲啰啉-2,9-二羧酸配体的配位聚合物的合成,表征和发光性能的研究

来源 :沈阳化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tta86
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近年来,通过有机配体和无机金属结合而构建的配位聚合物作为功能晶体材料引起了研究者的广泛关注。配位聚合物已经在化学传感、发光、磁性、催化、药物运输以及气体分离和储存等众多领域得到应用。其中,发光配位聚合物更是因其优异的发光性能在荧光探针、传感器等领域显示出不可代替的应用价值。本论文采用溶剂热法基于1,10-菲啰啉-2,9-二羧酸配体合成了10个化合物。通过X射线单晶衍射,元素分析,红外光谱,粉末X射线衍射,热重分析等测试方法对其进行了表征,并对发光性能进行了研究,进一步探究了化合物2作为新型双功能荧光探针来使用的可能性。本论文的主要研究结果如下:1.以1,10-菲啰啉-2,9-二羧酸(H2L)为配体分别与镧系金属硝酸盐使用溶剂热法反应合成了7个化合物,即{[Ln(L)(NO3)(H2O)2·H2O]n(1-7),Ln=Sm(1),Eu(2),Gd(3),Tb(4),Nd(5),Ho(6),Pr(7)}。对X射线单晶衍射结果进行分析表明晶体学同构化合物1-7为一维链状结构,属于单斜晶系,C2/c空间群,Ln采取9配位模式,相邻的一维链通过氢键作用形成三维超分子结构。荧光测试结果表明,配位聚合物1、2、4分别表现出相应镧系离子的特征发光。2.选用相同的配体H2L与过渡金属硝酸盐采用溶剂热法合成了3个不同结构的化合物,分别是[Cd2(L)2(H2O)]n(8),Zn2(L)2(H2O)3·2H2O(9),Ni(L)(H2O)2·H2O(10)。8为一维链状结构,9-10为零维结构。对化合物8和9的发光性能进行测试,结果表明它们的发射谱图都与配体相似,这是由于金属与配体之间产生了电荷跃迁。3.荧光实验表明新型化合物2(Eu-CP)可作为双功能荧光探针对Fe3+/CO32-具有较高的选择性和灵敏度,且在不同p H范围内发光性能没有明显变化。通过S-V曲线准确定量分析验证,得出Fe3+/CO32-在低浓度范围下与I0/I荧光强度呈线性关系,其荧光增强常数Ksv为9950/5700,检测限(DL)为2.53×10-4/4.42×10-4mol/L。
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