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本论文围绕荧光稀土金属一有机框架(].n-MOFs)材料这一研究热点,利用四个芳香羧酸配体2,2’,3,3’-H2BPDC (2,2’-联吡啶-3,3’-二羧酸)、1,4-H2BDC(对苯二甲酸)、4,4’-H2BPDCA(4,4’-联苯二羧酸)和H2FDA(2,5-呋喃二甲酸),在水热、溶剂热条件下设计合成了四个系列稀土金属—有机框架结构,重点研究了这些Ln-MOFs识别有机小分子、金属阳离子和无机阴离子的荧光性质,开展的主要工作内容如下:1以2,2’,3,3’-H2BPDC和4,4’-H2BDC为配体,通过混配体的方法,在水热条件下合成了一系列新型的同构荧光Ln-MOFs(1-9),该框架基本构筑单元为Ln2双核金属簇,框架结构可简化成tfc-d拓扑,其拓扑符号为{43)2{46.618.84}。荧光识别研究显示Ln-MOFs1、2和5对污染性的氟离子和有机小分子溶剂,特别是甲醛、乙腈和丙酮,表现出了高灵敏性的荧光识别功能。2以2,2’,3,3’-H2BPDC和4,4’-H2BPDCA为配体,在溶剂热条件下采用混合配体的策略合成了6个以立方烷形状的Ln404簇为基本构筑单元的Ln-MOFs10-15,该框架是一个带正电荷的阳离子框架,沿b和c方向分别有两个尺寸大小为3.0×7.0A2和4.5×5.5A2的孔道。荧光研究表明Tb-MOF10对污染性的有机小分子、金属阳离子和阴离子呈现出高度灵敏的荧光识别功能;混金属Eu@Tb-MOFs12-15能够在很大浓度范围内快速高效地检测甲醇和乙醇的混合物,特别是Eu@Tb-MOFs15有望被开发成线性荧光检测器,通过其荧光强度变化与客体浓度之间的关系来定量检测任意甲醇和乙醇混合溶剂的含量组成,该检测器溶剂稳定性好,荧光信号可信度高,响应灵敏,并且在模拟的工业甲醇和乙醇环境中同样呈现出高灵敏度的荧光检测性能。3以H2FDA为配体合成了一维稀土-羧基链为基本构筑单元的Ln-MOFs16-29,通过调节Eu3+和Tb3+离子在同一混金属Ln-MOFs19-29中的比例,实现了荧光颜色从绿色,经过浅绿色(Ln-MOF21)、黄绿色(Ln-MOF23)、黄色(Ln-MOF24)、橙色(Ln-MOF26)以及橙红色(Ln-MOF28),最后到红色的变化。进一步的荧光研究表明Ln-MOFs16、17和25能够高度灵敏地识别和检测芳香烃中的微量苯甲醇,检测限可达10-13M(0.1ppt级),荧光响应时间短(20s),并且Ln-MOFs16和17的荧光强度变化与苯甲醇的相对浓度呈良好的线性相关关系,它们可以作为定量检测苯甲醇的荧光探针;通过研究和讨论Ln-MOFs16、17、28和29在乙二醇和1,4-二氧六环混合溶剂中呈现出的特征荧光信号,可知Ln-MOF28能够作为一个新型的荧光“红绿灯开关”通过荧光强度变化与浓度之间的关系来定量检测1,4-二氧六环在乙二醇中的不同浓度含量,其具有很高的可信度和灵敏性,有望被开发成线性荧光检测器来监测乙二醇缩合生成1,4-二氧六环的反应,可通过荧光颜色的变化判定反应进程。4以H2FDA为配体合成的Ln-MOFs30-33同样含有一维稀土-羧基链构筑单元,该框架结构新颖,沿[1,1,0]方向含有近似三角形和菱形的两种孔道,而沿[1,0,1]方向则含有近似椭圆形和蝴蝶形的孔道,可以简化成一个新型的3,3,3,3,4,4,20-连接的七节点拓扑,对应的拓扑符号为{3·42}2{312.442.528.644.734.830}2{32.4}8{34·42}3。主要研究了Ln-MOFs30-33在不同醇类溶剂中荧光响应,结果表明它们可以作为检测苯甲醇的荧光探针。