[发明专利]一种钙金属有机骨架材料及其制备方法与荧光性能

说明书

本发明公开了一钙金属有机骨架材料，其化学式为Ca₂C₂₈O₁₂H₂₅N₂；配体为3,3’,5,5’‑联苯四酸，溶剂为：N,N‑二甲基甲酰胺、乙醇、水和乙酸。晶体解析表明：所述的Ga‑MOF材料晶体属于三斜晶系，P3₂21手性空间群，晶胞参数分别为：α＝β＝90°,γ＝120°。结构为：最小不对称单元中含有两个Ca(II)，1.5个bptc^4‑分子，结构中含有一条由Ca组成的手性金属链。两个bptc^4‑分子相互叠加出现，金属链与双层bptc^4‑配体的相互连接，形成三维网络结构。DMF在水和酸同时存在下分解生成二甲胺阳离子。Ga‑MOF材料的孔隙率为38.7％。荧光测试表明该材料在352nm的激发光照射下，能够发射出430nm蓝紫色荧光，具有较好的荧光性质，在光学材料科学领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及金属有机骨架材料（M-MOF），具体为一种钙金属有机骨架材料（Ca-MOF）及其制备方法与荧光性能。

背景技术

金属有机骨架材料（Metal-OrCanic Frameworks，MOFs）的荧光性质在诸多领域有潜在的应用，如荧光传感、非线性光学、光催化剂、光电转换、生物医学成像等等。金属有机框架材料永久性孔道结构及其独特的荧光性质使得荧光MOFs成为一种新型有潜在价值的传感材料。荧光MOFs在调节白光和近红外光发射方面有较好的效果，因此在光发射装置领域有潜在应用价值。纳米尺寸的荧光MOFs开始被用于探索在薄膜、生物成像、药物缓释等领域的应用。金属有机骨架材料由有机组分和无机组分构成，MOFs作为发光材料兼具了有机组分和无机组分的优势。金属有机骨架材料的发光主要归因于以下几个方面：基于配体的发光、基于金属离子或离子簇的发光、基于主客体相互作用的发光。（Zhan S., Li M.,Seik W., et al. Chemistry-A European Journal, 2013, 19, 10217-10225.；Liu T.,Zhang W., Sun W., et al. InorCanic Chemistry, 2011, 50, 5242-5248.；Pu Y.,Takayuki C., Kazushige L., et al. Advanced Materials, 2015, 27, 1327-1332.）。金属有机框架材料的构筑策略主要分为两种类型：结构导向的构筑策略和功能导向的构筑策略。影响MOFs材料构筑的因素分为内部因素和外部因素。内部因素包括金属节点和配体的配位模式，以及其配位能力强弱；外部因素有溶剂种类、pH值、反应温度、反应配比等。传统的、常见的合成金属有机框架材料的方法有扩散法、溶液法、溶剂热和水热法，其中有机溶剂的选择起到了重要的作用。(Zeng, Y. F.; Hu, X.; Xue, L.; Liu, S. J.; Hu, T.L.; Bu, X. H. Inorg. Chem. 2012, 51, 9571; Han, S. D.; Song, W. C.; Zhao, J.P.; Yang, Q.; Liu, S. J.; Li, Y.; Bu X. H. Chem. Commun., 2013, 49, 871.；Zhang Z., Michael J. Chemical Society Reviews, 2014, 43, 5444-5455.; EddaoudiM., Kim J., Rosi N., et al. Science, 2002, 295, 469-472.；Wang Z., Victor C.,Michael J. Angewandte Chemie International Edition, 2005, 44, 2877-2880.；Murat C., Gu Z., Martin N., et al. Chemical Communications, 2015, 51, 4796-4798.)。这类材料的合成与探索，首先对金属有机骨架材料的构筑提供可靠的实验依据，另外该类化合物的荧光性能研究有助于理解配合物中金属离子与配体之间的相互作用。

发明内容