CN108440580A - 一种Zn5簇基金属-有机框架材料及其改性材料的制备方法 - Google Patents

一种Zn5簇基金属-有机框架材料及其改性材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108440580A
CN108440580A CN201810424140.XA CN201810424140A CN108440580A CN 108440580 A CN108440580 A CN 108440580A CN 201810424140 A CN201810424140 A CN 201810424140A CN 108440580 A CN108440580 A CN 108440580A
Authority
CN
China
Prior art keywords
base metal
framework materials
organic framework
cluster base
organic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810424140.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108440580B (zh
Inventor
邹吉勇
李玲
游胜勇
谌开红
陈衍华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Applied Chemistry Jiangxi Academy of Sciences
Original Assignee
Institute of Applied Chemistry Jiangxi Academy of Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Applied Chemistry Jiangxi Academy of Sciences filed Critical Institute of Applied Chemistry Jiangxi Academy of Sciences
Priority to CN201810424140.XA priority Critical patent/CN108440580B/zh
Publication of CN108440580A publication Critical patent/CN108440580A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108440580B publication Critical patent/CN108440580B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F3/00Compounds containing elements of Groups 2 or 12 of the Periodic Table
    • C07F3/06Zinc compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6402Atomic fluorescence; Laser induced fluorescence
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/13Crystalline forms, e.g. polymorphs
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/18Metal complexes
    • C09K2211/188Metal complexes of other metals not provided for in one of the previous groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)

Abstract

一种Zn5簇基金属‑有机框架材料,化学式为:{[(CH3)2NH2]2[Zn5(L1)4(L2)4].4DMF} n 。所述Zn5簇基金属‑有机框架材料制备方法采用将锌盐,与有机配体进行溶剂热反应。所述Zn5簇基金属‑有机框架材料能够通过稀土离子进行改性。所述框架材料作为荧光探针用于苯胺及苯甲醛有机小分子和铬酸根和重铬酸根的荧光识别;其改性材料对有机小分子和含铬重金属离子的灵敏度相应得到提高。本发明所得材料及改性材料具有结晶度高,晶体尺寸大,稳定性好,且具有合成工艺简单,产率高;结构新颖、溶剂稳定性好;对苯胺和苯甲醛有机小分子及含铬重金属离子具有明显荧光识别作用。

Description

一种Zn5簇基金属-有机框架材料及其改性材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种Zn5簇基金属-有机框架材料及其改性材料的制备方法,属多孔晶体材料技术领域。
背景技术
金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料是由金属离子或簇与有机配体之间的通过配位键作用形成的一种多孔晶体材料,其不仅具有迷人的拓扑结构,而且还在传感器、磁性材料、气体吸附分离、催化、光电等多方面具有诱人的应用潜力,正迅速发展成为能源、材料和生命科学交叉领域的研究热点。
基于金属-有机框架的荧光传感材料被认为是最有前途的检测方法之一,被广泛用来识别阴离子、阳离子、小分子有机物等有害物质。该方法的基本原理是通过荧光强度的变化来检测物质。相比传统的分析技术,基于金属-有机框架的荧光传感检测具有高精度、高灵敏度、微小尺寸、响应时间短、适应性好等特点。因此,研究开发一种可用于快速高效精确的苯胺检测的荧光传感材料已成为小分子探测领域的一个研究热点。稀土元素具有很好的荧光性质,尤其是Eu、Tb,其构建的稀土MOFs材料可以实现对特定阴阳离子及有机小分子的识别,在荧光探针及分子传感器方面存在巨大的应用潜力。因此,通过稀土离子对MOFs材料进行后修饰是解决纯过渡MOFs材料发光性能单一的关键途径之一,也成为MOFs材料的热点之一。
苯胺,苯甲醛等小有机分子以及含铬重金属离子是环境污染的主要来源之一,长期低浓度接触可引起中毒性肝病,高铁血红蛋白血症、溶血性贫血和肝、肾损害等问题,严重威胁着人类的健康,因此,开展对它们的监测工作意义十分重大。传统的监测方法存在灵敏度不高、响应时间长、设备昂贵等缺陷。因此,如何高效精确的监测这类有害物质具有重大研究意义。
发明内容
本发明的目的是,针对上述技术现状和存在的问题,提供一种Zn5簇基金属-有机框架材料及其改性材料的制备方法。该类材料具有很好的溶剂稳定性,对苯胺,苯甲醛等小有机分子以及含铬重金属离子有荧光识别的功能,灵敏度高,检出限低,可应用于工业化生产。
实现本发明的技术方案如下,一种Zn5簇基金属-有机框架材料,所述框架材料的化学式为:{[(CH3)2NH2]2[Zn5(L1)4(L2)4].4DMF}。
式中:n为1到正无穷的自然数;H2L1为2,5-呋喃二羧酸,2,3-呋喃二羧酸,2,5-噻吩二羧酸,2,3-噻吩二羧酸,3,4-二羟基-2,5-呋喃二羧酸,3,4-二羟基-2,5-噻吩二羧酸中的一种或几种;HL2为1H-1,2,4-三氮唑,2-甲基-1,2,4-三氮唑,2-乙基-1,2,4-三氮唑,2-氨基-1,2,4-三氮唑,2-甲氧基-1,2,4-三氮唑中的一种或几种;DMF为N,N-二甲基甲酰胺。
所述金属框架结构基本单元中存在三种配位环境的Zn;其中Zn2占据在2重轴上,并采取变形的八面体配位模式,Zn1和Zn3均采取变形的四面体配位模式;配体HL2采取两种配位模式η112和η1113,分别桥联了三个Zn中心和两个Zn中心;配体HL2采取η1113配位模式;2个H2L1和4个HL2采取的螯合桥联模式与5个Zn中心桥联成Zn5(COO)2(L2)4簇,Zn5(COO)2(L2)4簇之间进一步通过配体H2L1桥联成三维网络结构;所述的金属框架结构分别在[100],[010]和[001]三个方向上呈现出长方形孔道,孔径大小分别为 所述金属-有机框架材料属于三斜晶系,空间群为P-1,晶胞参数为: α=81.365(8)°,β=75.491(8)°,γ=72.424(13)。
本发明一种Zn5簇基金属-有机框架材料的制备方法,以六水合硝酸锌为金属盐,以H2L1和HL2为配体,以DMF和水为溶剂,合成步骤如下:
(1)分别将有机配体H2L1和HL2溶解到有机溶剂DMF中;
(2)将锌盐加入到水中;
(3)将步骤1和2中的两种溶液混合,然后放入密闭的水热反应釜中,在120℃恒温反应48h,取出产物后将固体分离;
(4)用DMF将上述固体洗涤3-5次,即可制得无色条状晶体Zn5簇基金属-有机框架材料。
所述步骤(3)的混合物中锌盐、H2L1和HL2的摩尔比为2∶1∶1;混合物与H2O和DMF的用量比为710mg∶1mL∶3mL。
所述框架材料作为荧光探针用于苯胺及苯甲醛有机小分子和铬酸根和重铬酸根的荧光识别。
本发明一种Zn5簇基金属-有机框架材料的改性材料,由稀土Eu3+离子和Tb3+离子与所述Zn5簇基金属-有机框架材料的[(CH3)2NH2]+进行交换形成。
本发明一种Zn5簇基金属-有机框架材料的改性材料制备方法如下:
将10mg Zn5簇基金属-有机框架材料及446mg六水合硝酸铕或453mg六水合硝酸铽加入到4mL甲醇中,并在60℃恒温反应48h,取出产物后将固体分离,形成Zn5簇基金属-有机框架改性材料。
所述有机框架改性材料作为荧光探针用于苯胺及苯甲醛有机小分子和铬酸根和重铬酸根的荧光识别,其改性材料对有机小分子和含铬重金属离子的灵敏度相应得到提高。
本发明的有益效果在于:本发明采用的合成原料廉价易得,所用的溶剂绿色环保,合成过程中可以得到单一晶型、高纯度的晶体材料。本发明获得的产品结构新颖,具有良好的溶剂稳定性;本发明产品对苯胺和苯甲醛有机小分子及含铬重金属离子具有明显荧光淬灭功能,可作为荧光探针,与传统的方法相比,该方法具有定性快速、经济、简便等优点。
附图说明
图1是本发明Zn5簇基金属-有机框架材料及其改性材料的晶体结构图;
图2a是本发明Zn5簇基金属-有机框架材料在不同溶剂中的粉末衍射图,图2b是本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同溶剂中的粉末衍射图,图2c是本发明稀土Tb3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同溶剂中的粉末衍射图,图2d是本发明Zn5簇基金属-有机框架材料在不同钾盐中的粉末衍射图,图2e是本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同钾盐中的粉末衍射图,图2f是本发明稀土Tb3 +离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同钾盐中的粉末衍射图;
图3a是本发明Zn5簇基金属-有机框架材料在不同溶剂中的荧光光谱,图3b是本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同溶剂中的荧光光谱,图3c是本发明稀土Tb3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同溶剂中的荧光光谱;
图4a是本发明Zn5簇基金属-有机框架材料在不同钾盐中的荧光光谱,图4b是本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同钾盐中的荧光光谱,图4c是本发明稀土Tb3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同钾盐中的荧光光谱;
图5a为在本发明Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同苯胺荧光强度变化图,图5b为在本发明Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同苯甲醛的荧光强度变化图,图5c为在本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同苯胺荧光强度变化图,图5d为在本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同苯甲醛的荧光强度变化图,图5e为在本发明稀土Tb3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同苯胺荧光强度变化图,图5f为在本发明稀土Tb3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同苯甲醛的荧光强度变化图;
图6a为在本发明Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同铬酸根离子荧光强度变化图,图6b为在本发明Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同重铬酸根离子的荧光强度变化图,图6c为在本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同铬酸根离子的荧光强度变化图,图6d为在本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同重铬酸根离子的荧光强度变化图,图6e为在本发明稀土Tb3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同铬酸根离子的荧光强度变化图,图6f为在本发明稀土Tb3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同重铬酸根离子的荧光强度变化图;
具体实施方式
本实施例一种Zn5簇基金属-有机框架材料,其化学式为:{[(CH3)2NH2]2[Zn5(TDA)4(TZ)4].4DMF}n
式中:n为1到正无穷的自然数;H2TDA为2,5-噻吩二羧酸;HTZ为1H-1,2,4-三氮唑;DMF为N,N-二甲基甲酰胺;所述的金属框架结构基本单元中存在三种配位环境的Zn,其中Zn2占据在2重轴上,并采取变形的八面体配位模式,Zn1和Zn3均采取变形的四面体配位模式;配体H2TDA采取两种配位模式η112和η1113,分别桥联了三个Zn中心和两个Zn中心;配体HTZ采取η1113配位模式;2个H2TDA和4个HTZ采取的螯合桥联模式与5个Zn中心,桥联成Zn5(COO)2(TZ)4簇,Zn5(COO)2(TZ)4簇之间进一步通过配体H2TDA桥联成三维网络结构;所述的金属框架结构分别在[100],[010]和[001]三个方向上呈现出长方形孔道,孔径大小分别为 所述金属-有机框架材料属于三斜晶系,空间群为P-1,晶胞参数为:α=81.365(8)°,β=75.491(8)°,γ=72.424(13)。
本实施例Zn5簇基金属-有机框架材料的制备方法,以六水合硝酸锌为金属盐,以H2TDA和HTZ为配体,以DMF和水为溶剂,合成步骤如下:
(1)分别将344mg H2TDA和69mg HTZ溶解到3mL DMF中;
(2)将297mg六水合硝酸锌加入到1mL水中;
(3)将步骤(1)和(2)中的两种溶液混合,然后放入密闭的水热反应釜中,在120℃恒温反应48h,取出产物后将固体分离;
(4)用50mL DMF将上述固体洗涤4次,即可制得无色条状晶体Zn5簇基金属-有机框架材料,基于金属Zn计算得到的产率为58%。
本实施例将制备的Zn5簇基金属-有机框架材料进行改性,方法是:将10mg Zn5簇基金属-有机框架材料及446mg六水合硝酸铕或453mg六水合硝酸铽加入到4mL甲醇中,并在60℃恒温反应48h,取出产物后将固体分离,形成Zn5簇基金属-有机框架改性材料。
本实施例将制备的Zn5簇基金属-有机框架材料及其改性材料用于苯胺及苯甲醛的荧光识别,方法是:将Zn5簇基金属-有机框架材料及其铕改性材料分别取3mg浸泡在2mL水,甲醇,乙醇,乙腈,四氢呋喃,N,N-二甲基乙酰胺,N,N-二甲基甲酰胺,二氯甲烷,苯胺,1,4-二氧六环,苯和苯甲醛中,超声波震荡至悬浊液,用荧光分光光度计测定其特征发射峰强度即可。
本实施例将制备的Zn5簇基金属-有机框架材料及其改性材料用于含铬重金属离子的荧光识别,方法是:将Zn5簇基金属-有机框架材料及其铕改性材料分别取3mg浸泡在2mL 10-3mol/L的氯化钾,溴化钾,碘化钾,硝酸钾,硫酸钾,碳酸钾,铬酸钾和重铬酸钾中,超声波震荡至悬浊液,用荧光分光光度计测定其特征发射峰强度即可。
本实施例Zn5簇基金属-有机框架材料及其铕改性材料的性质表征:
(1)该金属有-机框架材料的结构测定:
晶体结构测定采用Supernova型X-射线单晶衍射仪,使用经过石墨单色化的Mo-Kα射线为入射辐射源,以ω-φ扫描方式收集衍射点,经过最小二乘法修正得到晶胞参数,从差值Fourier电子密度图利用SHELXL-97直接法解得晶体结构,并经Lorentz和极化效应修正。所有的H原子由差值Fourier合成并由理想位置计算确定。溶剂分子准确的数量由热重和元素分析测试确定,详细的晶体测定数据见表1。
表1Zn5簇基金属-有机框架的晶体学数据
图1是该Zn5簇基金属-有机框架材料的单晶衍射结构图,式中n为1到正无穷的自然数,表明该材料为聚合物。
(2)本实施例Zn5金属有机-框架材料及改性材料溶剂稳定性测试:
分别将10mg金属有机-框架材料及改性材料分别浸泡在水,甲醇,乙醇,乙腈,四氢呋喃,N,N-二甲基乙酰胺,N,N-二甲基甲酰胺,二氯甲烷,苯胺,1,4-二氧六环,苯和苯甲醛中保持2天,过滤,空气中晾干,进行粉末衍射测试。
图2a是本发明Zn5簇基金属-有机框架材料在不同溶剂中的粉末衍射图,图2b是本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同溶剂中的粉末衍射图,图2c是本发明稀土Tb3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同溶剂中的粉末衍射图,图2d是本发明Zn5簇基金属-有机框架材料在不同钾盐中的粉末衍射图,图2e是本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同钾盐中的粉末衍射图,图2f是本发明稀土Tb3 +离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同钾盐中的粉末衍射图。图2a-2f表明:Zn5簇基金属-有机框架材料及稀土Eu3+离子和Tb3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的结构能够得到很好的保持,说明该材料及稀土改性后的材料具有较好的溶剂稳定性。
本实施例Zn5金属有机-框架材料及改性材料荧光性质表征:
图3a是本发明Zn5簇基金属-有机框架材料在不同溶剂中的荧光光谱,图3b是本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同溶剂中的荧光光谱,图3c是本发明稀土Tb3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同溶剂中的荧光光谱。图中表明:Zn5簇基金属-有机框架材料及改性材料对于苯胺和苯甲醛等有机小分子具有明显的荧光淬灭作用,且该金属有机框架改性材料对苯胺和苯甲醛荧光识别的灵敏度更高。
图4a是本发明Zn5簇基金属-有机框架材料在不同钾盐中的荧光光谱,图4b是本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同钾盐中的荧光光谱,图4c是本发明稀土Tb3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料在不同钾盐中的荧光光谱。图中表明:Zn5簇基金属-有机框架材料及改性材料对于铬酸根和重铬酸根等具有明显的荧光淬灭作用,且该金属有机框架改性材料对铬酸根和重铬酸根荧光识别的灵敏度更高。
图5a为在本发明Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同苯胺荧光强度变化图,图5b为在本发明Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同苯甲醛的荧光强度变化图,图5c为在本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同苯胺荧光强度变化图,图5d为在本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同苯甲醛的荧光强度变化图,图5e为在本发明稀土Tb3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同苯胺荧光强度变化图,图5f为在本发明稀土Tb3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同苯甲醛的荧光强度变化图。从图中可以看出:当向该Zn5簇基金属-有机框架材料及改性材料的DMF溶液中逐渐加入苯胺和苯甲醛时,其荧光强度随着苯胺和苯甲醛量的增加呈现出先快后逐渐减慢的下降趋势,并且变化明显,最终发生荧光淬灭,说明了该Zn5簇基金属-有机框架材料及改性材料对苯胺和苯甲醛具有很好的荧光识别功能。
图6a为在本发明Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同铬酸根离子荧光强度变化图,图6b为在本发明Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同重铬酸根离子的荧光强度变化图,图6c为在本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同铬酸根离子的荧光强度变化图,图6d为在本发明稀土Eu3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同重铬酸根离子的荧光强度变化图,图6e为在本发明稀土Tb3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同铬酸根离子的荧光强度变化图,图6f为在本发明稀土Tb3+离子改性的Zn5簇基金属-有机框架材料的DMF中滴加微量不同重铬酸根离子的荧光强度变化图。从图中可以看出:当向该Zn5簇基金属-有机框架材料及改性材料的DMF溶液中逐渐加入铬酸钾和重铬酸钾时,其荧光强度随着铬酸钾和重铬酸钾量的增加呈现出先快后逐渐减慢的下降趋势,并且变化明显,最终发生荧光淬灭,说明了该Zn5簇基金属-有机框架材料及改性材料对铬酸钾和重铬酸钾具有很好的荧光识别功能。

Claims (6)

1.一种Zn5簇基金属-有机框架材料,其特征在于:所述框架材料的化学式为:{[(CH3)2NH2]2[Zn5(L1)4(L2)4].4DMF}n
式中:n为1到正无穷的自然数;H2L1为2,5-呋喃二羧酸,2,3-呋喃二羧酸,2,5-噻吩二羧酸,2,3-噻吩二羧酸,3,4-二羟基-2,5-呋喃二羧酸,3,4-二羟基-2,5-噻吩二羧酸中的一种或几种;HL2为1H-1,2,4-三氮唑,2-甲基-1,2,4-三氮唑,2-乙基-1,2,4-三氮唑,2-氨基-1,2,4-三氮唑,2-甲氧基-1,2,4-三氮唑中的一种或几种;DMF为N,N-二甲基甲酰胺;
所述金属框架结构基本单元中存在三种配位环境的Zn;其中Zn2占据在2重轴上,并采取变形的八面体配位模式,Zn1和Zn3均采取变形的四面体配位模式;配体HL2采取两种配位模式η112和η1113,分别桥联了三个Zn中心和两个Zn中心;配体HL2采取η1113配位模式;2个H2L1和4个HL2采取的螯合桥联模式与5个Zn中心桥联成Zn5(COO)2(L2)4簇,Zn5(COO)2(L2)4簇之间进一步通过配体H2L1桥联成三维网络结构;所述的金属框架结构分别在[100],[010]和[001]三个方向上呈现出长方形孔道,孔径大小分别为 所述金属-有机框架材料属于三斜晶系,空间群为P-1,晶胞参数为: α=81.365(8)°,β=75.491(8)°,γ=72.424(13)。
2.根据权利要求1所述的一种Zn5簇基金属-有机框架材料,其特征在于,所述框架材料的制备方法,以六水合硝酸锌为金属盐,以H2L1和HL2为配体,以DMF和水为溶剂,合成步骤如下:
(1)分别将有机配体H2L1和HL2溶解到有机溶剂DMF中;
(2)将锌盐加入到水中;
(3)将步骤1和2中的两种溶液混合,然后放入密闭的水热反应釜中,在120℃恒温反应48h,取出产物后将固体分离;
(4)用DMF将上述固体洗涤3-5次,即可制得无色条状晶体Zn5簇基金属-有机框架材料。
3.根据权利要求2所述的一种Zn5簇基金属-有机框架材料,其特征在于:所述步骤(3)的混合物中锌盐、H2L1和HL2的摩尔比为2∶1∶1;混合物与H2O和DMF的用量比为710mg∶1mL∶3mL。
4.根据权利要求1所述Zn5簇基金属-有机框架材料,其特征在于:所述框架材料作为荧光探针应用于苯胺及苯甲醛有机小分子和铬酸根和重铬酸根的荧光识别。
5.一种如权利要求1所述的Zn5簇基金属-有机框架材料的改性材料,其特征在于:所述改性材料由稀土离子Eu3+离子和Tb3+离子与所述Zn5簇基金属-有机框架材料的[(CH3)2NH2]+进行交换形成;所述改性材料制备方法如下:
将10mg Zn5簇基金属-有机框架材料及446mg六水合硝酸铕或453mg六水合硝酸铽加入到4mL甲醇中,并在60℃恒温反应48h,取出产物后将固体分离,形成Zn5簇基金属-有机框架改性材料。
6.根据权利要求5所述的一种Zn5簇基金属-有机框架材料的改性材料,其特征在于:所述有机框架材料的改性材料作为荧光探针用于苯胺及苯甲醛有机小分子和铬酸根和重铬酸根的荧光识别,对有机小分子和含铬重金属离子的识别具有更高的灵敏度。
CN201810424140.XA 2018-05-07 2018-05-07 一种Zn5簇基金属-有机框架材料及其改性材料的制备方法 Active CN108440580B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810424140.XA CN108440580B (zh) 2018-05-07 2018-05-07 一种Zn5簇基金属-有机框架材料及其改性材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810424140.XA CN108440580B (zh) 2018-05-07 2018-05-07 一种Zn5簇基金属-有机框架材料及其改性材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108440580A true CN108440580A (zh) 2018-08-24
CN108440580B CN108440580B (zh) 2020-03-31

Family

ID=63202308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810424140.XA Active CN108440580B (zh) 2018-05-07 2018-05-07 一种Zn5簇基金属-有机框架材料及其改性材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108440580B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109608650A (zh) * 2018-12-10 2019-04-12 怀化学院 Mof复合材料及其制备方法和应用
CN109627214A (zh) * 2018-12-18 2019-04-16 江西省科学院应用化学研究所 一种8-羟基喹啉铝/锌金属有机框架复合发光材料的制备方法
CN112175193A (zh) * 2020-09-29 2021-01-05 陈燕 一种发白色荧光的柔性金属有机框架的制备方法
CN112940279A (zh) * 2021-04-12 2021-06-11 江西省科学院应用化学研究所 一种层柱状锌基金属-有机框架材料及制备方法
CN113201001A (zh) * 2021-03-31 2021-08-03 衡阳师范学院 一种铽二苯胺羰基苯甲酸稀土配合物及其制备方法和应用
CN113402727A (zh) * 2021-06-30 2021-09-17 云南师范大学 一种铽(ⅲ)负载的锌基金属有机框架及其制备与应用
CN113912863A (zh) * 2021-11-26 2022-01-11 江西理工大学 一种对四环素、苯甲醛和尿酸具有荧光识别性能的锌基金属-有机框架及其制备方法
CN115109266A (zh) * 2022-07-11 2022-09-27 江西理工大学 一种对苯甲醛和水杨醛具有选择性荧光识别的铽基金属有机框架及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106832318A (zh) * 2017-01-19 2017-06-13 陕西师范大学 一类柱层多孔配合物及其制备方法
CN107011367A (zh) * 2017-04-05 2017-08-04 江南大学 一种具有选择性探测重铬酸根离子的发光晶体材料的制备
CN107603602A (zh) * 2017-10-31 2018-01-19 江西省科学院应用化学研究所 一种锌‑稀土金属‑有机框架荧光传感材料及其合成方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106832318A (zh) * 2017-01-19 2017-06-13 陕西师范大学 一类柱层多孔配合物及其制备方法
CN107011367A (zh) * 2017-04-05 2017-08-04 江南大学 一种具有选择性探测重铬酸根离子的发光晶体材料的制备
CN107603602A (zh) * 2017-10-31 2018-01-19 江西省科学院应用化学研究所 一种锌‑稀土金属‑有机框架荧光传感材料及其合成方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FU-HONG LIU ET AL: "Pillared metal organic frameworks for the luminescence sensing of small molecules and metal ions in aqueous solutions", 《DALTON TRANS.》 *
JIAN ZHANG ET AL: "Urothermal Synthesis of Crystalline Porous Materials", 《ANGEW. CHEM. INT. ED.》 *
林艳娜: "基于多羧酸类配体发光配位聚合物的合成及其在荧光检测中的应用", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109608650A (zh) * 2018-12-10 2019-04-12 怀化学院 Mof复合材料及其制备方法和应用
CN109608650B (zh) * 2018-12-10 2021-11-30 怀化学院 Mof复合材料及其制备方法和应用
CN109627214A (zh) * 2018-12-18 2019-04-16 江西省科学院应用化学研究所 一种8-羟基喹啉铝/锌金属有机框架复合发光材料的制备方法
CN112175193A (zh) * 2020-09-29 2021-01-05 陈燕 一种发白色荧光的柔性金属有机框架的制备方法
CN113201001A (zh) * 2021-03-31 2021-08-03 衡阳师范学院 一种铽二苯胺羰基苯甲酸稀土配合物及其制备方法和应用
CN112940279A (zh) * 2021-04-12 2021-06-11 江西省科学院应用化学研究所 一种层柱状锌基金属-有机框架材料及制备方法
CN112940279B (zh) * 2021-04-12 2022-07-12 江西省科学院应用化学研究所 一种层柱状锌基金属-有机框架材料及制备方法
CN113402727A (zh) * 2021-06-30 2021-09-17 云南师范大学 一种铽(ⅲ)负载的锌基金属有机框架及其制备与应用
CN113402727B (zh) * 2021-06-30 2022-07-12 云南师范大学 一种铽(ⅲ)负载的锌基金属有机框架及其制备与应用
CN113912863A (zh) * 2021-11-26 2022-01-11 江西理工大学 一种对四环素、苯甲醛和尿酸具有荧光识别性能的锌基金属-有机框架及其制备方法
CN113912863B (zh) * 2021-11-26 2023-02-24 江西理工大学 一种对四环素、苯甲醛和尿酸具有荧光识别性能的锌基金属-有机框架及其制备方法
CN115109266A (zh) * 2022-07-11 2022-09-27 江西理工大学 一种对苯甲醛和水杨醛具有选择性荧光识别的铽基金属有机框架及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108440580B (zh) 2020-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108440580A (zh) 一种Zn5簇基金属-有机框架材料及其改性材料的制备方法
Zhan et al. A water-stable europium-MOF as a multifunctional luminescent sensor for some trivalent metal ions (Fe 3+, Cr 3+, Al 3+), PO 4 3− ions, and nitroaromatic explosives
Wang et al. Lanthanide-MOFs as multifunctional luminescent sensors
CN106279223B (zh) 一种铽基金属有机框架材料,制备方法及其应用
CN108998007B (zh) 一种稀土金属有机框架材料的制备方法
Li et al. A luminescent terbium coordination polymer as a multifunctional water-stable sensor for detection of Pb 2+ ions, PO 4 3− ions, Cr 2 O 7 2− ions, and some amino acids
Shi et al. An anionic layered europium (iii) coordination polymer for solvent-dependent selective luminescence sensing of Fe 3+ and Cu 2+ ions and latent fingerprint detection
Wu et al. A PHBA-functionalized organic-inorganic hybrid polyoxometalate as a luminescent probe for selectively sensing chromium and calcium in aqueous solution
CN104151366B (zh) 一种3d-4f异核金属-有机框架材料及其制备方法
CN109233815A (zh) 一种Ag-MOFs金属有机框架材料,合成方法及其在离子识别中的应用
CN108558917B (zh) 一种锌-呋喃二甲酸有机框架材料及制备方法
Su et al. Conformational fixation induced fluorescence turn-on of oxytetracycline coordinated on aluminum-based metal-organic frameworks for ultrasensitive sensing application
CN105925259B (zh) 一种Tb3+修饰的Al-BTC纳米管的合成方法及其应用
CN101735798B (zh) 对丙酮有传感功能的稀土有机骨架材料及制备方法与应用
Su et al. A Cd (II)-based MOF as a dual-responsive luminescent probe for highly selective detection of Fe3+ cation and nitrofurantoin
CN109879896B (zh) 一种识别百草枯的金属-有机框架荧光探针及其制备方法和应用
CN106046388B (zh) 一种呋喃羧酸类稀土钕金属-有机框架发光材料及其合成方法
CN108384027B (zh) 一种具有乙酰丙酮荧光响应的锌-有机框架及制备方法
Yang et al. Hollow terbium metal–organic-framework spheres: preparation and their performance in Fe 3+ detection
CN110669500B (zh) 铽基稀土晶态材料的制备及荧光检测水中抗生素上的应用
Ding et al. A water-stable Zn 4 O-based MOF decorated with carbazolyl chromophores for multi-responsive fluorescence sensing of Fe 3+, Cr 2 O 7 2− and nitro-compounds
Tong et al. Three new super water-stable lanthanide–organic frameworks for luminescence sensing and magnetic properties
Wang et al. Copper triazine polycarboxylic acid crystalline framework materials: synthesis, structure and multifunctional properties with the luminescent and catalytic reduction of 4-NP
CN110016044A (zh) 一种含多酸-咪唑型构件的镉基荧光探针化合物及其制备方法和应用
CN109054036A (zh) 蓝绿色荧光的三明治型锰配位聚合物、制备方法及其在阳离子检测中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 330031 7777 Changdong Avenue, Nanchang hi tech Development Zone, Jiangxi

Applicant after: Institute of Applied Chemistry, Jiangxi Academy of Sciences

Address before: 330046 No. 108, Shang Fang Road, East Lake District, Nanchang, Jiangxi.

Applicant before: Institute of Applied Chemistry, Jiangxi Academy of Sciences

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant