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随着社会快速发展,易富集的无机离子,挥发性有机小分子以及酚类物质对环境造成一定的污染,严重影响人类的生存与健康,水体安全越来越受到人们关注。因此,如何快速、高灵敏和低检测限检测水体污染物至关重要。在众多检测手段中,荧光检测由于其具有独特的优越性备受人们青睐。传统无机荧光材料中,稀土元素占据着重要的地位,而从1995提出MOF以来,越来越多的学者研究把稀土离子引入到有机配体中,形成新型的稀土金属有机框架发光材料。由于其既具有的晶体的易富集、结构可设计性,同时具有稀土离子独特的荧光性能,因此有望以稀土离子荧光强度变化为指标定性、定量检测水体中污染物。文中选用六水氯化钆(GdCl3·6H2O)与3,5-二(对羧基苯基)苯甲酸(H5DBA)为原料,在微碱性条件下,利用水热法成功构筑了三维介孔的新型稀土MOFs材料(Gd-MOF)。该Gd-MOF通过单晶X射线衍射表征得到的分子式为[Gd10(L)6(OH)4(H2O)3]·4H3O(1)。该MOF的结构是以Gd3+双核以及四核为中心,其中双核金属通过H5DBA交替连接形成双线一维链、二维平面,进而扩展为三维微孔MOF材料。微孔被由Gd3+与羟基氧形成四核所占据,增强了Gd-MOF的稳定性。再通过重(TGA)、红外(IR)、元素、能谱(EDS)、X射线粉末衍射(PXRD)、氮气吸附以及固体荧光进行表征。表征分析表明,该Gd-MOF结构完整、热稳定性较好、相纯度高,同时具有较好的荧光性能。对Gd-MOF的荧光进行研究表明,所制备的Gd-MOF可以对Fe3+、Cr2O72-、H2O2进行高灵敏度地检测,同时利用Gd-MOF特有的电化学性质,可以检测水中的三硝基苯酚。配合物1用量少、分析速度快、灵敏度高、选择性好、操作简单、可实时检测等特点,丰富了稀土元素所形成的新型发光MOFs材料在物质检测方面的应用。选用六水硝酸铽(Tb(NO3)3·6H2O)与柔性有机配体H4BDT为原料,在p H=6的缓冲试剂(乙酸/乙酸钠)中,通过水热法构筑了三维新型材料Tb(Na)-MOF,分子式为Na Tb(BDT)·5(H2O)(2)。通过单晶X射线衍射、元素、热重、红外、X粉末射线衍射和固体荧光进行表征。结果发现Na+与配体中的N、O配位,Tb3+与配体中的O配位,配体交替连接形成异核三维结构。通过其他表征发现Tb(Na)-MOF的热稳定性良好、相纯度较高以及荧光性能优秀等特点。该Tb(Na)-MOF可以高灵敏、高选择性检测环境样品中Fe3+、Cr2O72-和乙醛分子。同时其具有较好的电化学活性,可以检测水中的邻苯二酚(CC)。由于配合物2的高灵敏度、高选择性和低检出限,将在检测水体中污染物得到一定的应用。在研究配合物1的基础上,以六水硝酸铽(Tb(NO)3·6H2O)、六水硝酸铕(Eu(NO)3·6H2O)和柔性五酸有机配体(3,5-二羧基苯基苯甲酸,H5DBA)为原料,成功地构筑了一种Eu、Tb共存的新型三维材料(Eu(Tb)-MOF)(3)。该Eu(Tb)-MOF通过单晶X射线衍射、热重(TGA)、红外(IR)、能谱(EDS)、X射线粉末衍射(PXRD)以及固体荧光进行表征。通过表征分析发现,该Eu(Tb)-MOF结构完整、热稳定性好、相纯度较高,并且其荧光性能较好。荧光性能研究表明,所构筑的Eu(Tb)-MOF能高选择性、高灵敏度、低检出限地检测三氯甲烷(CHCl3)和Cr2O72-,还能用于电化学方法高灵敏检测苯酚。Eu(Tb)-MOF选择性高、灵敏度高和检出限低等特性将成为一种检测环境污染物的传感材料。