[发明专利]一种基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及稀土簇金属有机骨架材料的制备及应用领域，具体的说，涉及一种具有荧光探针功能的基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料的制备及应用。

背景技术

金属有机骨架材料(MOFs)又被称为多孔配位聚合物(PCPs)，它是一种新型的多孔骨架材料。在过去的十年，配位聚合物和相关的金属有机骨架材料已经获得了重大的科学关注。多核镧系金属有机骨架材料(Ln-MOFs)作为一种多功能性的材料，表现出许多特殊性质，这些特殊性质，使这种骨架材料在许多领域具有应用，如气体储存、发光、催化、传感、离子交换和光学等学术领域。潜在的应用领域，包括气体存储，多相催化和传感器。最近随着对多核稀土簇研究的快速发展，稀土簇作为构建块，合成功能性MOF引起了化学家和材料学家的关注，正是由于这些不同有机配体和金属盐的组合会体现出不同的功能，所以对于合成功能性MOFs来说，无机金属离子和有机配体的选择是很重要的。近期IUPAC提出的一个建议，金属有机骨架中应该存在着潜在的孔洞。许多的配位聚合物和金属有机骨架最近得到很大关注的一个特征是光致发光(PL)。这一现象已经被广泛地应用在分析和生物医学的应用、物质的激发态、激光器和固态照明研究的排放。结合配位聚合物和金属有机骨架的多用途这种性质是一个有吸引力的研究目标。

发明内容

本发明的目的是以Eu(III)为节点，利用2′,5′-二甲基三联苯-4,4″-二羧酸(H₂L)作为有机配体，在一定的温度下，利用溶剂热的方法合成一种基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料。

本发明采用的技术方案是：一种基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料，制备方法包括如下步骤：

1)将Eu(NO₃)₃·6H₂O、DMF、2′,5′-二甲基三联苯-4,4″-二羧酸和邻氟苯甲酸，加入反应釜中，常温下搅拌，再慢慢滴加无水乙醇溶剂；

2)将反应釜密封后，于378K加热下48-50h；

3)以15K·h^-1的降温速率缓慢降温至室温，并在室温下静置14小时，洗涤，过滤，干燥后得到晶体。

上述的一种基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料，所述的基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料，空间群为Pm-3m。

上述的一种基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料，按质量比，Eu(NO₃)₃:2′,5′-二甲基三联苯-4,4″-二羧酸＝2.5:1。

上述的一种基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料在作为固体荧光剂中的应用。方法如下：于含有基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料的悬浊液中，加入含有硝基苯的溶液，在293nm下，进行荧光检测。

本发明的有益效果是：本发明所制备的一种基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料可作为多功能材料应用于荧光分子探针领域。所制备的一种基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料可以作为荧光探针对硝基苯进行检测。本发明的一种基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料的制备方法简单，具有很大的应用前景。

附图说明

图1是本发明基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料的合成示意图。

图2是本发明基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料的XRD图。

图3是本发明基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料的配体配位环境示意图。

图4a是本发明基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料的稀土六核簇构建配合物的球棍模式示意图。

图4b是本发明基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料的六核稀土簇二级构建单元形成的四面体笼子构型示意图。

图5a是本发明基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料的六核稀土簇二级构建单元形成的四面体笼子构型示意图。

图5b是本发明基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料的六核稀土簇二级构建单元形成的八面体笼子构型示意图。

图6是本发明基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料线性配体与六核稀土配位图。

图7是本发明基于Eu(III)的六核稀土簇金属有机骨架材料的固体荧光光谱图。