[发明专利]一种3D镧系金属配位聚合物及其合成方法和应用

说明书

一种3D镧系金属配位聚合物及其合成方法和应用，该镧系元素配位聚合物Eu‑PBA的化学式为{[Eu₂(PBA)₃(H₂O)₃]∙DMF∙3H₂O}_n，其中n为1到正无穷的自然数，该聚合物的结构单元属于Pī三斜晶系空间群，该配位聚合物Eu‑PBA由配体H₂PBA，EuCl₃∙6H₂O三氯化铕溶解于DMF和H₂O进行溶剂热反应得到。该配位聚合物Eu‑PBA主要应用于重金属/人体有害性金属阳离子检测方面，对Hg²⁺和Pb²⁺的检测具有高的灵敏度和选择性。

技术领域

本发明属于荧光检测材料技术领域，具体涉及一种3D镧系金属配位聚合物及其合成方法和应用。

背景技术

随着科学技术的发展，来源于工业废水、冶金、金属电镀、化学工业、石油和其他工业的大量有毒化学物质(如金属阳离子)被大量排放。同时，对周围环境和人类生活产生不利影响。

众所周知，一些金属阳离子(如：Hg²⁺，Pb²⁺，Cr³⁺，Al³⁺、Cd²⁺，Mn²⁺，Co²⁺和Ba²⁺)对人类的大脑、神经系统和消化系统具有不可逆转的生理损害。因此，采取有效的净化和检测措施来舒缓当前尤为突出的环境问题显得格外重要。化学家们已致力于研究具备高选择性、高定量性、优越性能的检测各种污染物的方法。其中，基于分子的生物传感器被认为是有应用前景的环境生物检测工具。

随着工业和生活污染物被无限排放，现今新的和有效的有毒离子检测方法已成为热门研究内容之一。配位聚合物(CP)，由于其吸引人的拓扑结构和功能化特性，已广泛应用于催化、发光、化学传感器、储气、分离等领域。据报道，具有优异配位能力的N掺杂芳族羧酸配体对配位聚合物的构建是至关重要的，尤其对其在进一步发光应用中提供潜在可能。然而，在多功能配位聚合物中，设计和合成具有路易斯碱位点的多种有机配体已成为研究前沿，吡啶基、酰胺基、羧基、磺酸基、羟基和其他N掺杂基团的引入有利于构建多孔结构并优化其选择性、定量和高性能的发光性能。同时，通过配位聚合物中的发光性能和可控孔隙率的结合，发光的镧系配位聚合物的光物理性质归因于Ln³⁺的f-f跃迁，其通过主客体间的相互作用赋予其大范围荧光检测能力，从而广泛被应用于荧光猝灭化学传感中。即便如此，迄今为止很少报道用于检测Hg²⁺或Pb²⁺的理想荧光配位聚合物。

目前，已有的Hg²⁺和Pb²⁺检测的荧光探针种类稀缺，且普遍存在检测信号不明显、制备工艺复杂、生产成本高、选择性低、灵敏度低、循环利用性差、应用范围受限等缺点，具备操作简单、高选择性、高灵敏度、低检测极限、响应时间快、和稳定性的荧光探针/传感器地研发至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D镧系金属配位聚合物及其合成方法和应用。

本发明所采取的技术方案是：

一种3D镧系金属配位聚合物，该镧系元素配位聚合物Eu-PBA的化学式为{[Eu₂(PBA)₃(H₂O)₃]·DMF·3H₂O}_n，其中n为1到正无穷的自然数，该聚合物的结构单元属于P_ī三斜晶系空间群；