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发光金属有机框架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键自组装形成的光功能晶态多孔材料,具有孔隙率高、结构可裁剪性和功能化性的特点,成为新一代理想的发光传感材料。基于MOFs材料的荧光传感检测方法具有响应速度快、灵敏度高、选择性好、易操作等优点,使其在传感检测领域得到广泛应用。为了进一步探索发光MOFs材料在荧光传感检测方面的研究,我们选择了三种含富电子π共轭体系的芳香羧酸配体与过渡金属、稀土金属合成了一系列的金属有机框架材料。主要工作内容有:1.以1,4-萘二苯甲酸(H2L1)为配体与稀土金属Tb3+、Eu3+以及Tb3+、Eu3+在Zn2+、Ca2+存在的条件下,通过溶剂热的方法成功合成了六个MOFs:[Tb2(L1)3(DMA)]n(1),[Eu2(L1)3(DMA)]n(2),[Tb6Zn(μ3-OH)8(L1)6(H2O)6]n(3),[Tb6Ca(μ3-OH)8(L1)6(H2O)6]n(4),[Eu6Zn(μ3-OH)8(L1)6(H2O)6]n(5)和[Eu6Ca(μ3-OH)8(L1)6(H2O)6]n(6)。结构分析表明,配合物1和2是异质同构的,是由一维金属链和H2L1配体连接形成的在b轴方向上具有一维孔道的3D框架结构;配合物3-6也是异质同构的,是利用H2L1配体将七核异金属簇连接得到的3D多孔框架结构。配合物5展现出较好的水稳定性,有利于开展其在水环境中的荧光传感检测应用。此外,利用固态荧光光谱研究了配合物1和5的发光性质,荧光传感检测结果表明:配合物5对水中的硝唑类抗生素尤其是罗硝唑(RNZ)具有高灵敏性、高选择性、可逆性的荧光传感检测效果。2.以N,N′-二(4-羧基苯基)-1,4-萘二甲酰胺(H2L2)为配体与过渡金属Zn2+、Cd2+、稀土金属Eu3+以及不同的含氮辅助配体在溶剂热的条件下合成8个MOFs:{[Zn2.5(L2)2(phen)(H2O)2Cl]}n(7),{[Zn2(L2)2(bpp)(H2O)]·DMF·3H2O}n(8),{[Zn(L2)(bpe)0.5]·DMF}n(9),{[Cd2(L2)2(phen)2]·DMA·3H2O}n(10),{[Cd2(L2)2(bpea)]·DMF·2H2O}n(11),[Cd(L2)(DMF)]n(12),{[Cd(L)(4,4’-bipy)]·DMA·5H2O}n(13)和{[Eu2(L2)2(OH)2]·H2O}n(14)。配合物7和10是一维zig-zag链状结构,配合物8、11和12是二维层状结构,配合物9、13和14是三维网状结构。值得注意的是,配合物12和13是在没有手性诱导剂条件下,通过非手性配体合成的具有手性特征的MOFs材料。此外,利用固态荧光光谱研究了配合物7-14的发光性质,荧光传感检测结果表明:配合物13能够实现对水中的D/L-青霉胺(Pen)的对映选择性荧光传感检测。3.以N,N′-二(4-羧基-2-甲基苯基)-1,4-萘二甲酰胺(H2L3)为配体与过渡金属Cd2+以及稀土金属Eu3+在溶剂热的条件下,合成4个MOFs:{[Cd2(L3)2]·DMF}n(15),{[Cd(L3)(bpp)]·DMF·2H2O}n(16),{[Eu2(L3)3(H2O)2]·H2O}n(17)和{[Tb2(L3)3(H2O)2]·H2O}n(18)。配合物15是由一维链通过L32-配体连接形成的二维层状结构。配合物16则是由双核次级构筑单元和L32-配体形成的二维层状结构,二维层之间通过进一步穿插,生成三重穿插的2D+2D→2D层状结构,而配合物17-18是异质同构结构,是由L32-配体连接一维金属链形成具有一维孔道的3D框架结构。由于配体配位基团的邻位上有疏水的甲基基团,所以配合物15-17表现出较好的水稳定性。此外,利用固态荧光光谱研究了配合物15-17的发光性质,荧光传感检测结果表明:配合物17对水中的2,4,6-三硝基苯酚(TNP)表现出较好的荧光传感检测效果。