基于酰胺功能基团的羧酸MOFs的设计、合成与发光传感性能研究

来源 :聊城大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qishanf
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
MOFs材料(Metal-Organic Frameworks),又被叫做多孔配位聚合物,是有机配体与金属离子/团簇,通过配位键组装,形成晶体配位网络的多孔材料,由于其特殊的电子和光学特性、永久孔隙率、高表面积以及易于调控的结构和功能等特点,被认为是传感/检测的有利平台。价格便宜易操作、响应速度快、选择性好、灵敏度高是基于MOFs材料的荧光传感检测方法的优点。在本论文中,我们选择了两种基于酰胺功能基团的羧酸配体,与过渡金属反应,得到了一系列的MOFs材料,并对这些MOFs材料在荧光传感性能方面的应用进行了研究。本论文的主要内容包括以下两个部分:1.在溶剂热条件下,选用过渡金属锌(II)和镉(II)作为金属结点,与N,N′-二(4-羧基苯基)-1,4-萘二甲酰胺和不同的含氮辅助配体反应,设计并合成了7例MOFs材料:{[Zn2(NDBDA)(OH)4]·2H2O}n(1),{[Zn(NDBDA)(bpea)]·3H2O}n(2),{[Zn(NDBDA)(bpe)0.5]·DMF}n(3),{[Zn(NDBDA)(2,2′-bipy)]·DMF·2H2O}n(4),{[Cd2(NDBDA)2(DMA)2(H2O)2]·DMA·2H2O}n(5),{[Cd2(NDBDA)2(bpp)(OH)2]·DMA}n(6)和{[Cd2(NDBDA)2(2,2′-bipy)(H2O)2]·DMA·2H2O}n(7)。结构分析表明,配合物1是二维层状结构,配合物2,4,6的结构都展现为三维超分子结构;配合物3是三维网状结构;配合物5和配合物7都是具有一维链状结构的,但有趣的是,配合物5只有一条一维双链结构,而配合物7具有一个一维双链和一个一维单链结构。此外,利用液态荧光光谱研究了配合物1-7的发光性质。并且经过热重和X-射线粉末衍射分析结果证明,配合物3的热稳定性和水稳定性较好,表明可以在水环境中,对配合物3进行荧光传感检测。荧光传感检测结果表明:配合物3能够作为多响应的荧光传感器实现对水中TNP、NZF和Cr2O72-的灵敏性、选择性、可逆性的荧光检测。2.在溶剂热条件下,选用过渡金属锌(II)和镉(II)作为金属结点,与N,N′-二(4-羧基-2-甲基苯基)-1,4-萘二甲酰胺和不同的含氮辅助配体反应,设计并合成了7例MOFs材料:{[Zn(NDBBMA)(bpea)]·DMF·3H2O}n(8),{[Zn(NDBBMA)(bpe)]·DMF·3H2O}n(9),[Zn(NDBBMA)(4,4′-bipy)0.5]n(10),{[Cd(NDBBMA)(OH)2]·DMF}n(11),[Cd3(NDBBMA)4(bpea)0.5(H2O)3]n(12),[Cd3(NDBBMA)4(bpe)0.5(H2O)3]n(13)和{[Cd(NDBBMA)(bpp)]·DMF·2H2O}n(14)。其中,配合物11具有一维双链结构;配合物10展现三维网状结构;配合物8和9是异质同构的,都是三维网状结构,更有趣的是,金属离子Zn(II)之间通过有机配体和含氮辅助配体连接可以形成一个类金刚烷结构。配合物12和13也是异质同构的,结构展现为三维网状结构。配合物14展现为二维层状结构。此外,利用液态荧光光谱,对配合物8-14的发光性质进行了研究。荧光传感检测结果表明:配合物14对水中的FZD、Fe3+和Cr2O72-展现了较好的荧光传感检测。
其他文献
随着高性能制造在航空航天和能源等工业领域的快速发展和广泛应用,切削加工对机械零部件服役性能的影响逐渐被高校和企业所重视。加工后形成的残余应力对机械零部件的几何形状、尺寸精度、抗疲劳和抗腐蚀等性能有着深远的影响,其主要研究难点在于它的形成机理非常复杂,而通过实验测试的方法费时费力,难以建立快速准确的残余应力预测模型并且都有一定的局限性。此外,对残余应力的建模工作主要围绕着稳态切削进行,针对动态加工工
超精密金刚石车削技术在实现金属材料切削加工方面有着独特的优势,具有精度高、可重复性好等特点,被广泛应用于精密仪器、航空航天、核聚变等领域中精密元件的生产制造,而机床关键零部件制造和装配不精确所导致的几何误差是车削加工中的主要误差源,对工件尺寸精度影响很大。本文研究了超精密车床几何误差对复杂曲面加工精度的影响机理,提出复杂曲面车削仿真模型和几何误差重要度分析方法,揭示了几何误差影响下工件表面形貌的变
钻杆在服役过程中受到多种作用力的影响,容易产生裂纹、腐蚀等缺陷,最终导致失效及事故的发生,尤其以加厚带疲劳刺穿引起的事故占比最高。因此,加强钻杆加厚带的无损检测显得十分重要。本文针对现有钻杆加厚带漏磁检测装置磁化器体积大、质量重、检测探头在台阶面轴向运动困难、便携性差等问题,提出了一种基于直流脉动磁化的钻杆加厚带漏磁检测的方法。该方法采用柔性阵列感应线圈检测杆表面交流磁场的变化,沿加厚带轴向台阶布
在电力、钢铁、有色、煤炭焦化等行业生产中会产生大量余热,这部分本来可利用却被废弃的余热资源属于二次能源。合理利用余热资源能加快实现工业节能减排战略目标。高温熔渣作为钢铁行业的主要废弃物,温度高达1400~1500℃,其具备的高品位显热资源具有极大的回收利用价值。目前国内钢厂对熔渣的主要处理方式为水淬法处理后用作水泥的原料,但其余热尚未得到回收利用,该处理方式还会污染大气,浪费水资源。因此,干法粒化
液体静压导轨作为超精密机床的核心支承部件,对零件的精度有着至关重要的影响。随着复杂曲面零件的广泛应用,液体静压导轨已向着亚微米和纳米的精度突破,导轨表面亚微米和微米级别的形貌误差的影响则日益凸显。本文将液体静压导轨表面的形貌分为粗糙度和波纹度,分别考虑其对导轨支承性能的影响,主要工作如下:以平均流量模型作为粗糙度模型,得出液体静压导轨平均雷诺方程。并使用分形几何表征液体静压导轨的粗糙表面,使用分形
由于事故、病变等原因造成髋关节功能性受损,极大地影响了工作和生活。目前解决此问题的方法主要为:全髋关节置换术、半髋关节置换术。但临床上普遍应用的标准型髋假体在结构上并不满足个性化需求,其材料和加工制备方法在提高假体使用寿命及术后康复等情况需要进一步探讨研究。因此,设计符合个体生理结构的定制型假体、在快速成型技术的支持下,选取合理的材料制备出力学性能优异的定制型假体样品,对治疗髋关节问题是至关重要的
增材制造与普通陶瓷制备方法比较,具有成形灵活、周期短、适于复杂形状等优点,被广泛用于功能陶瓷、生物陶瓷等领域。在铸造行业,陶瓷型(芯)因具有高强度、高耐火性等优点在高端复杂铸件制造中占有重要地位。分层挤出成形陶瓷型(芯)是将增材制造的优势与铸造陶瓷型(芯)相结合,利用陶瓷浆料无模挤出成型坯体,再经干燥、修整、陶瓷化等过程制备陶瓷型(芯)的新方法。与选择性激光烧结、三维印刷等陶瓷构件制备比较,分层挤
硬度/强度力学性能是合金钢材料磨损性能和疲劳性能的关键参考指标,硬度/强度的定量无损检测对于增材制造合金钢零部件的工程应用至关重要。就激光增材制造成形件硬度/强度评价方法上的不足,本文针对合金钢材料采用巴克豪森噪声法开展硬度/强度定量无损评价方法的探索。从铁磁性材料的基本原理出发,归纳了铁磁性材料硬度/强度检测的基本原理和检测方法。根据试验结果对巴克豪森噪声法评价增材制造合金钢硬度/强度力学性能加
桐梓河流域属于典型的喀斯特高原山区流域,河流对人类活动产生的生态系统变化敏感,而目前傍河城镇的城市化进程加快、农业活动扩展,土地利用类型发生显著改变,直接影响着桐梓河水体的营养水平,因此了解桐梓河流域水质的氮磷输出特征对防治水质恶化具有重要意义。本研究分别于2019年~2020年丰、枯水期对桐梓河流域进行样品的采集与测试,分析桐梓河水体氮磷时空分布特征,探讨影响氮磷浓度变化的主要因素,并估算出氮磷
区块链具有解决供应链融资难、融资贵和效率低等融资痛点的巨大潜力,能够助力建筑工业化企业的融资。但是区块链供应链金融目前仍处于摸索阶段,深度采用区块链技术的企业不足百家,其在供应链金融市场上的并没得到认可。为了推动区块链助力建筑供应链金融,缓解建筑工业化企业融资难问题。本文首先分析了供应链金融的融资困境和基于区块链的供应链金融模式,并识别出建筑工业化供应链金融的四大核心参与方。通过分析四大核心参与方