基于二氢蒽发色团金属—有机框架的合成及发光性能研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yesyouok
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属-有机框架(MOFs)是一类具有均匀的分子级孔隙、高表面积的材料。基于不同有机配体和无机金属离子或金属离子簇间的多样配位模式,金属-有机框架可以拥有大量的结构和种类,使得MOFs成为一种应用前景广阔的材料。目前,MOFs已经在催化、气体存储和分离、传感、生物成像等领域得到了广泛的应用。作为MOFs的一个分支,发光金属有机框架(LMOFs)近年来发展迅速,成为一种很有前途的功能材料,尤其在荧光传感领域展现出广阔的应用前景。LMOF传感材料具有响应速度快、检测限低、选择性好等特点。本文使用基于二氢蒽发色团的光致变色型有机配体和不同的羧酸辅助配体,通过水热法合成出了10个新的LMOFs晶体材料,表征了它们的晶体结构,测试了部分新合成LMOF晶体材料传感Mn O4-,硝基芳环化合物和Fe3+的能力。它们的分子式如下:(1){[Cd1.5(L)(HOBA)(Et OH)(SO4)(H2O)]?3H2O}n(2)[Cd0.5(L)0.25(2,5-TDC)0.5(H2O)]n(3)[Cd(L)0.25(1,2,4,5-BTA)0.5]n(4)[Cd(L)0.5(2,5-FDC)(H2O)]n(5)[Cd2(L)(HBTC)2]n(6)[Zn0.5(L)0.25(BDC)0.5(H2O)]n(7)[Zn(L)0.25(1,2,4,5-BTA)0.5]n(8)[Zn2(L)(OBA)2(H2O)]n(9)[Cd2(L)(BDC)2]n(10)[Zn(L)0.5(2,5-TDC)0.5(BDC)0.5]n其中L=9,10-双(二(吡啶-4-基)亚甲基)-9,10-二氢蒽;H2OBA=4,4-二苯醚二羧酸;Et OH=乙醇;2,5-H2TDC=2,5-噻吩二羧酸;1,2,4,5-H4BTA=1,2,4,5-均苯四甲酸;2,5-H2FDC=2,5-呋喃二羧酸;H3BTC=均苯三酸;H2BDC=对苯二甲酸。1、基于光致变色配体L开发具有优异Mn O4-传感性能的金属-有机框架材料。使用光致变色分子L作为主配体,H2OBA、2,5-H2TDC、1,2,4,5-H4BTA作为辅助配体,分别与三种不同的Cd盐反应合成了3个结构不同的LMOF晶体材料1-3。其中,1是通过L桥连两条Cd1链和一条Cd2链形成的稀有一维三链结构;2是由二羧酸配体2,5-TDC2-与金属Cd中心配位形成一维链,再与L连接形成的二维结构;3是由四羧酸配体1,2,4,5-BTA4-与金属Cd中心形成二维平面后再与L连接形成的三维框架结构。传感性能研究表明1在光致变色后检测水中的Mn O4-时表现出极高的灵敏性和优异的选择性,是目前报道的最佳Mn O4-传感材料。2、基于光致变色配体L开发多功能的镉-有机框架传感材料。使用两种不同的羧酸辅助配体2,5-H2FDC、H3BTC,光致变色有机主配体L,与镉盐反应合成了两个结构不同的LMOF晶体材料4-5。在4中,2,5-FDC2-配体桥联Cd中心形成一维链,这些一维链再通过L进一步连接构成二维网格状结构;5是由含[Cd2(COO)2]2+二核簇单元的一维双金属链与L连接而成的二维结构。传感性能研究表明5在光致变色前检测水中的TNP时表现出较高的灵敏性和优异的选择性;而在光致变色后5对传感Mn O4-有着极高的灵敏性和选择性。3、基于光致变色配体L开发具有多功能传感性能的锌-有机框架材料。使用相同的Zn盐分别与光致变色有机配体L、三种不同的羧酸辅助配体1,2,4,5-H4BTA、H2OBA、H2BDC反应合成了3个结构不同的LMOF晶体材料6-8。在6中,金属Zn中心与羧酸配体BDC2-、水分子配位形成一维链,一维链间通过4-连接L桥连形成二维结构。在7中,1,2,4,5-BTA4-连接[Zn2(COO)2]2+双核簇单元形成二维面,二维平面间通过L与簇单元连接将二维结构拓展成三维结构。在8中,羧酸配体OBA2-、主配体L分别与Zn1、Zn2配位形成两个二维面,两个二维平面通过L连接形成三维结构。性能研究表明6-8在变色前水相传感TNP表现出较高灵敏性和优异选择性,6-7在变色前对水中的Fe3+表现出良好的传感灵敏性和选择性;在变色后6对Mn O4-有着极高的传感灵敏性和选择性。4、基于光致变色配体L合成新型结构的金属-有机框架。以配体L作为主配体,H2BDC、2,5-H2TDC为辅助配体,合成了两个MOF晶体材料9-10。9是三维结构,其中羧酸配体BDC2-采用三种配位模式与Cd1簇单元和Cd2配位。采用模式A和模式C的BDC2-与金属中心连接成二维结构,二维结构两侧通过L连接形成以L为筒壁内含BDC2-的筒状结构,筒状结构间以采用模式B的BDC2-连接成三维结构。10是二维结构,金属中心通过2,5-TDC2-和BDC2-连接,形成“凹凸”状的一维链,“凹凸”状的一维链间通过配体L连接形成二维结构。
其他文献
<正>到秭归来,始终是我心中的一个夙愿。这次长江之行,我不仅要体验祖国母亲河的伟力,更要亲眼看看、亲自拜访那些在母亲河哺育下,流传在史册、书卷上的风流人物。秭归,秭归,一座小小县城,却大名远扬。不信随便问问,十人之中至少有八人皆知。此正应了古诗所言:"莫愁前路无知己,天下谁人不识君?"秭归因为一个人而出名。它的名字,与这个人息息相关。《水经注》云:"屈原有贤姊,闻原放逐,亦来归,因名曰姊归。""秭
期刊
自修复凝胶是可以自主修复损伤的一类智能凝胶材料,能够延长材料的使用寿命并降低其维护成本,在生物医学、组织工程、人工智能等领域有广泛应用。然而,现有的自修复凝胶往往因功能单一而限制了其实际应用。因此,具有光、电、压力、p H、离子和磁场等响应的可自修复智能凝胶成为了研究热点。本课题从动态键出发构筑设计自修复凝胶,通过引入光致变色、荧光、导电等功能单元,制备了系列刺激响应性自修复凝胶,主要研究内容如下
学位
配位聚合物因其丰富的结构、可调控的尺寸等优势在诸多领域具有广泛的应用,尤其是催化领域。其催化性能与结构紧密相关,因此设计合成特定结构的配位聚合物是一项具有挑战性的工作。本文以含氮杂环羧酸类衍生物为中心,通过合理的设计与合成,制备出具有催化活性的配位聚合物,并对这些配位聚合物在借氢方面的催化性能进行了研究与探索。(1)以苯并三唑和嘧啶为基础单元,合成了多氮配体(BTP),与铑配位得到铑配合物,通过碳
学位
传统化石燃料的枯竭和不断严重的环境污染,引起了人们对发展先进能源转换和储存技术的极大兴趣。开发具有高性能的可用于新能源领域的材料势在必行。过渡金属磷酸盐是一类具有多种配位构型与结构类型的化合物,可以通过调控有不同配位构型及价态的过渡金属来获取多类反应活性位点。然而,过渡金属磷酸盐低的导电性以及活性位点暴露不足使其活性仍有待提高,需要发展新的合成策略制备具有多活性位点与本征活性的过渡金属磷酸盐材料。
学位
目的 探讨改良Karl-storz单孔腹腔镜手术治疗急性阑尾炎的临床疗效及对病人免疫功能和炎症反应的影响。方法 2019年8月~2020年1月收治的急性阑尾炎病人78例,根据治疗方式的不同分为两组,观察组40例,采用改良Karl-storz单孔腹腔镜手术;对照组38例,采用传统腹腔镜手术。比较两组病人围术期指标、免疫功能指标、炎症因子指标、疼痛指数以及并发症情况。结果 观察组与对照组的手术时间分别
期刊
智慧税务的构建有效深化了我国税收征管的改革,缓解了信息不对称,降低了纳税人的制度性交易成本,合规遵从和税负控制逐渐成为企业集团管理者关注的核心要素。企业集团一般经营管理领域广、组织区域范围大、管理层级多、内外部监督检查压力重,以财务管控为核心的ERP系统不能满足全税种税基数据的自动提取和涉税业务过程管控的基本要求。企业集团税务管理需通过集中、共享模式,以业财税一体化为核心,提高税务管控与资源整合能
期刊
半导体光催化技术能够很好地解决能源和环境问题。在众多光催化材料中,Bi基光催化剂凭借良好的化学稳定性、独特的电子能带结构、可调控的形貌在光催化领域展现出巨大的潜力。然而,可见光吸收能力有限和光生电子空穴对复合率高等缺陷限制了其实际应用。因此,本文从增强光吸收和促进光生载流子分离两个角度出发,对Bi基光催化剂进行改性,以达到提高其光催化性能的目的。通过一系列表征对样品进行研究和分析,并且通过在可见光
学位
丁二酸(SA)是一种生物基平台化合物,能替代传统石化资源制备的至少250种化合物,还能合成PBS、PHS等新型生物可降解原料。微生物发酵法是一种很有前景的生产SA的方法,但其发酵液中存在代谢副产物、未耗底物等物质,从发酵液中分离提取SA是关键。离子交换树脂能分离SA,但SA解吸和树脂再生需消耗酸碱溶液。因此,探索新型的能高效分离SA的树脂有一定的科学实践意义。为了能在绿色条件下分离SA和再生树脂,
学位
含氟有机化合物因其独特的性质而被广泛应用于医药、农药和材料科学等领域中。在药物分子中引进三氟甲(硫)基团能够在极大程度上改善其母体结构的理化性质与生物活性,使其在酸性、亲脂性、偶极矩、生物稳定性与代谢稳定性等诸多方面满足应用需求。在药物科学领域,含氟有机化合物也是药物设计的主要方向之一。近几十年来,芳香族化合物在三氟甲基甲(硫)基化反应方向取得了令人瞩目的成就。然而,传统的三氟甲(硫)基化反应仍然
学位
刺激响应型微乳液因能实现体系在稳定和破乳之间的智能调控引起了研究者们的广泛关注,其中无表面活性剂微乳液(SFME)的出现更是对打破高含量表面活性剂在药物运输和纳米材料合成等方面的限制提供了可能。然而,目前刺激响应型微乳液的研究依然面对着巨大的挑战:(1)环境友好且生物相容的刺激响应型微乳液体系报道较少,其中刺激响应型SFME的相关研究更为匮乏;(2)传统的刺激响应型微乳液仅能对一种刺激产生响应,而
学位