Eu(Ⅲ)/Tb(Ⅲ)-4,4’-二羧基二苯醚金属有机框架材料的制备及其发光性能研究

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金属有机框架(MOF)材料是一种由有机连接剂和金属离子、簇或链构成的多孔晶体材料,具有高的结晶度,大的比表面积,成为近几十年来研究最深入的材料之一。MOF材料已经被广泛应用于气体吸附与分离、催化、药物运输和探针传感等许多方面。其中,荧光探针传感由于成本低廉、灵敏度高、应用范围广等多种优点越来越受到人们的青睐。本文,选择V型4,4’-二羧基二苯醚(H2OBA)作为配体,离子液体作用下,与Eu3+/Tb3+构筑系列荧光配合物,并研究了其相应的检测性能。主要内容有以下三个方面:1.在离子液体[BMI]I作用下,利用EuCl3·6H2O,TbCl3·6H2O作为单或混金属离子源,与配体H2OBA-合成两个单金属配合物1[Eu(OBA)(H2O)Cl]、2[Tb(OBA)(H20)Cl]和双金属中心比率型荧光配合物3[Eu0.05Tb0.95(OBA)(H2O)Cl]。利用该配合物中配体上的功能性氧原子与H+,OH-以及配合物与水分子之间的相互作用,实现对水分子及pH值的有效传感。进一步将该化合物与纸基结合,制成了纸基荧光传感器,实现了对pH值的可视化检测。2.利用配体能量不同,合成了四种不同配体的配合物,室温下分别发黄色,黄绿色,浅红色以及红色光,并依据配体能量以及对温度的稳定性,探究了四种配合物在140-200℃范围内的温度传感性能,计算了四种化合物作为温度传感器的相对灵敏度,通过比较四种配体的能量差异,深入研究了四种化合物随温度变化时Tb3+与Eu3+之间传能机理。同时依据文献,合成了化合物(8)[(Eu0.0143Tb0.9857)2(OBA)3(H2O)4]·2H2O;(9)[(Eu0.0143Tb0.9857)2(BDC)3(H2O)4];(10)[(Eu0.0143Tb0.9857)2(BPDC)3(HCOOH)2]进一步验证温度传感的机理。3.利用客体分子填充对于配合物荧光性能的影响,在工作1的基础上,改变合成条件,以离子液体[PMI]Cl作为反应介质及结构模板,通过改变金属离子Eu3+与配体的比例,合成了离子液体阳离子[PMI]+填充的配合物(11)[PMI]2[Eu(OBA)C13]和(12)[PMI]1.5[Eu2.5(OBA)4Cl]。比较配合物11,12与1之间的结构、荧光强度、量子产率等,总结离子液体作为客体分子填充,对于配合物荧光性能的影响因素。
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