[发明专利]一种二维双核锌配位聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种二维双核锌配位聚合物，其化学简式为：[Zn(HL1)L2]_n·nH₂O，其中H₃L1为邻‑(对‑羧基苯)氧基对苯二甲酸，L2为邻菲罗啉。该配位聚合物通过水热方法制得，即：按摩尔比2:2:1:300‑350将Zn(NO₃)₂·6H₂O、邻菲罗啉、邻‑(对‑羧基苯)氧基对苯二甲酸和水，加入到聚四氟乙烯管中，用0.2mmol/L的KOH调pH为5，搅拌30分钟后，在水热反应釜中以413K反应3天。冷却至室温后收集白色块状晶体，蒸馏水洗涤，真空干燥即可。该锌配位聚合物是具有双核锌次级结构单元的二维结构。其在水溶液中对重铬酸根离子以及铬酸根离子具有很好的选择性探测，且该配位聚合物至少能重复五次以上使用，可作为高效探测六价铬离子的化学传感器。

技术领域

本发明涉及配位聚合物，特别涉及一种基于过渡金属锌(II)，邻-(对-羧基苯)氧基对苯二甲酸和邻菲罗啉构筑形成的具有二维结构的配位聚合物及其制备方法，以及该配位聚合物作为化学传感器在水溶液中检测六价铬离子的应用。

背景技术

铬主要以金属铬、三价铬和六价铬三种形式出现。其中，六价铬离子会导致皮肤过敏和溃疡，鼻炎，肺癌，皮肤过敏，肾衰竭并且浓缩后诱导基因突变。因此分析和检测环境中六价铬近年来备受关注。目前检测六价铬离子的方法有离子迁移谱(IMS)，电感耦合等离子体(ICP)，X射线色散，原子吸收光谱法等。但是这些方法复杂，实验时间长，不具选择性以及浪费成本等缺点而受到限制。荧光探针获得了快速发展，因为它们可以提供简单，快速，高选择性和经济高效的实时监控。在这些荧光探针中，一些探针不能在水溶液中稳定的存在，使他们的使用受到很大的限制。因此设计合成在水溶液中对六价铬离子具有选择性识别功能的荧光探针是目前研究的一个重点。

发明内容

本发明的目的在于基于上述技术现状，提供一种二维双核锌配位聚合物及其制备方法，以及该配位聚合物作为荧光探针在水溶液中检测六价铬离子的应用。

本发明提供的一种二维双核锌配位聚合物，其化学简式为：[Zn(HL1)L2]_n·nH₂O，其中H₃L1代表邻-(对-羧基苯)氧基对苯二甲酸，L2为邻菲罗啉；结构式为：

该锌配位聚合物的晶体属单斜晶系，空间群为P2₁/c，晶胞参数为：α＝90°，β＝101.036(3)°，γ＝90°。相邻的两个锌原子通过两个羧酸氧原子桥连形成双核锌二级结构单元。Zn分别与四个不同羧酸中的四个O原子以及两个来自邻菲罗啉的N原子配位。Zn-O键长的范围为Zn-N键长为2.149(3)和Zn与Zn间的距离为两个μ₂-COO^-羧基将两个Zn离子相连形成[Zn₂(μ₂-COO)₂(L2)₂]²⁺双核次级结构单元。随后，每个[Zn₂(μ₂-COO)₂(L2)₂]²⁺双核次级单元连接四个配位模式为μ₃-η¹:η¹:η¹的HL1^2-配体，每个HL1^2-配体连接两个次级单元，形成双核二维锌金属有机配位聚合物。X射线粉末衍射证实晶体样品均一稳定。

本发明提供的锌配位聚合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)按摩尔比2:2:1:300-350将Zn(NO₃)₂·6H₂O、邻菲罗啉、邻-(对-羧基苯)氧基对苯二甲酸和水,加入聚四氟乙烯管中，用0.2mmol/L的KOH调pH为5；