配合物/染料/MOF复合物的组装及性能研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fuzhi2009
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金属有机骨架(MOFs)化合物作为一类新型的无机有机杂化材料被广泛研究。近年来,MOF复合材料因具有优越的性质得到快速发展,并在检测识别领域发挥独特作用。本文以两例MOFs作为框架,采用“绕船造瓶”法封装发光客体模块,制备具有双、三发射的复合物,并作为比率发光探针用于识别检测挥发性有机溶剂(VOSs)和金属离子。此外,合成新颖结构的MOFs具有重要意义。本文基于含咪唑基团的萘酰亚胺配体构筑了两例二维层MOFs,并对其进行表征。具体如下:(1)利用“绕船造瓶”法将发红光的阳离子配合物[Ru(bpy)3]2+封装到具有蓝光发射的阴离子型框架Ca-MOF((Me2NH2)[Ca3(L)(HCOO)(H2O)3]·9DMF·7H2O)中,通过调控[Ru(bpy)3]2+的装载量得到系列[Ru(bpy)3]2+@Ca-MOF双发射复合物。选取其中的1.30 wt%[Ru]2+@Ca-MOF作为比率发光探针,用于对VOSs和金属离子的识别。1.30 wt%[Ru]2+@Ca-MOF能选择性识别甲醇,可实现乙醇溶液中微量甲醇的检测,最低检测限(LOD)达0.89%;并且通过一维比率图可区分一系列VOSs;此外,它在检测Fe3+和Al3+的过程中呈现肉眼可辨的颜色变化,并表现出高灵敏的发光识别响应,通过发光比率确定LOD分别为1.05×10-55 M、1.17×10-66 M。(2)以具有蓝光发射的Pb-MOF((Me2NH22[Pb2(L)]·6DMF·6.5H2O)作为框架,通过“绕船造瓶”法与[Ru(bpy)3]2+以及发绿光的有机染料吖啶黄[ACF]Cl进行组装,形成系列双发射复合物[Ru(bpy)3]2+@Pb-MOF、[ACF]+@Pb-MOF和三发射复合物(0.036wt%[Ru]2++0.035 wt%[ACF]+)@Pb-MOF。将(0.036 wt%[Ru]2++0.035 wt%[ACF]+)@Pb-MOF用于VOSs的识别检测中。它可实现对DMSO的裸眼识别,并且通过二维比率密码图能有效区分不同VOSs。(3)利用含咪唑基团的萘酰亚胺配体H2ImNIPA合成了两例具有(6,3)蜂窝型拓扑结构的二维MOFs Zn-MOF([Zn(ImNIPA)(DMSO)]n)和Cd-MOF([Cd(ImNIPA)(DMSO)]n)。它们的二维层通过萘环之间的π-π堆积作用形成了三维超分子结构。研究发光性质发现,这两例MOFs的发射峰相比于配体蓝移20 nm左右,可能是由于配体H2ImNIPA去质子化并与金属离子发生配位作用导致的。
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