CN112142990A - 一种新型Ag配位聚合物晶体材料及其制备方法与应用 - Google Patents
一种新型Ag配位聚合物晶体材料及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112142990A CN112142990A CN202010982006.9A CN202010982006A CN112142990A CN 112142990 A CN112142990 A CN 112142990A CN 202010982006 A CN202010982006 A CN 202010982006A CN 112142990 A CN112142990 A CN 112142990A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- novel
- bztpy
- coordination polymer
- aca
- crystal material
- 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
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 229920001795 coordination polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- ZNALFCQVQALKNH-UHFFFAOYSA-N 4-(2,4,5-tripyridin-4-ylphenyl)pyridine Chemical compound C1=NC=CC(C=2C(=CC(=C(C=3C=CN=CC=3)C=2)C=2C=CN=CC=2)C=2C=CN=CC=2)=C1 ZNALFCQVQALKNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- XGWFJBFNAQHLEF-UHFFFAOYSA-N 9-anthroic acid Chemical compound C1=CC=C2C(C(=O)O)=C(C=CC=C3)C3=CC2=C1 XGWFJBFNAQHLEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 claims description 18
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 claims 1
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 31
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 9
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002447 crystallographic data Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 2
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical compound [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000000985 reflectance spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000108 silver(I,III) oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Chemical compound [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000239290 Araneae Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- PLKATZNSTYDYJW-UHFFFAOYSA-N azane silver Chemical compound N.[Ag] PLKATZNSTYDYJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XIEPJMXMMWZAAV-UHFFFAOYSA-N cadmium nitrate Inorganic materials [Cd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XIEPJMXMMWZAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000012921 fluorescence analysis Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N phloretic acid Chemical compound OC(=O)CCC1=CC=C(O)C=C1 NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001144 powder X-ray diffraction data Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G83/00—Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
- C08G83/008—Supramolecular polymers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
本发明属于光学材料技术领域,具体涉及了一种新型Ag配位聚合物晶体材料Ag(μ‑aca)(μ 4‑bztpy)1/2,其化学式为C28H18AgN2O2,每个最小不对称单元里含有一个晶体学独立的Ag+、半个bztpy配体和一个aca‑抗衡阴离子;本发明晶体材料在紫外光照射下发出强烈的绿光,并结合荧光性能可作为传感器检测识别有毒的有机小分子硝基苯和污染性离子Fe3+、Cr2O7 2‑。其制备方法包括:将Ag2O的氨水溶液、1,2,4,5‑四(4‑吡啶基)苯的乙醇溶液、9‑蒽甲酸的乙醇溶液混合搅拌均匀,反应后进行结晶即可。本发明制备方法操作简单,产率高,节约成本,利于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于光学材料技术领域,具体涉及了一种新型Ag配位聚合物晶体材料Ag(μ-aca)(μ 4-bztpy)1/2及其合成方法与应用。
背景技术
随着科学技术的飞速进步,人们对荧光现象的关注度越来越高,荧光材料的应用范围也越来越广泛。荧光材料可分为多种,包括无机荧光材料和有机荧光材料等。其中无机荧光材料的传统制备方法是高温固相法,但随着新技术的快速更新,发光材料性能指标的提高需要克服经典合成方法所固有的缺陷,如反应温度高、产物的粒径较大且分布不均、煅烧粉碎后破坏发光体的晶型影响发光性能、难以获得球形颗粒等。有机荧光材料中有机小分子发光材料种类繁多,它们多带有共轭杂环及各种生色团,结构易于调整,也能通过引入烯键、苯环等不饱和基团及各种生色团来改变其共轭长度,从而使其光学性质发生变化,但小分子发光材料在固态下易发生荧光猝灭现象。为寻找性能更好的发光材料,将无机材料和有机材料结合起来形成的金属有机化合物就应运而生了。
金属-有机配位聚合物是通过过渡金属和有机配体的自组装而形成的一种新型的分子功能材料,它结合了复合高分子和配位化合物两者的特点,不仅能够形成多样的拓扑结构,还在吸附、分子识别、催化以及光、电、磁等领域都有着巨大的应用潜力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型Ag配位聚合物晶体材料Ag(μ-aca)(μ 4-bztpy)1/2,在紫外光照射下发出强烈的绿光,并结合荧光性能可作为传感器检测识别有毒的有机小分子和污染性离子Fe3+、Cr2O7 2-。此外,本发明还提供了其制备方法,该方法操作简单,产率高,节约成本,利于工业化生产。
为实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
设计一种新型Ag配位聚合物晶体材料,其(最小不对称单元的)分子式为Ag(μ-aca)(μ 4-bztpy)1/2,化学式为C28H18AgN2O2。
优选的,本发明晶体材料为单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数为a=8.0085(3)Å,b=10.2550(4)Å,c=26.1272(9)Å,α=90°,β=95.5300(10)°,γ=90°,晶胞体积=2135.77(14)Å3。
优选的,本发明晶体材料的每个最小不对称单元里含有一个晶体学独立的Ag+、半个bztpy配体和一个aca- 抗衡阴离子。μ-是指后面的主体aca-为二链接,μ 4-是后面的主体bztpy为四链接,aca-抗衡阴离子为9-蒽甲酸酸根离子,bztpy配体为1,2,4,5-四(4-吡啶基)苯。
本发明晶体材料的元素分析理论值:C28H18AgN2O2:C 64.39%,H 3.47%,N 5.36%;实际值:C 64.52%,H 3.36%,N 5.71%。该晶体材料的热稳定性良好,达到505K左右框架开始分解。
本发明还提供了上述晶体材料的制备方法,包括以下步骤:
将Ag2O加入到(新鲜)氨水中溶解,将1, 2, 4, 5-四(4-吡啶基)苯加入到乙醇中溶解,将9-蒽甲酸加入到乙醇中溶解,将三种溶液混合搅拌均匀,反应后进行过滤,采用薄膜封口并扎若干小孔,自然挥发,得到淡黄色晶体。
优选的,所述Ag2O、1, 2, 4, 5-四(4-吡啶基)苯和9-蒽甲酸的物质的量比为1:(0.8-1.2):(1.6-2.4),更优选1:1:2。
本发明具备的有益效果至少包括:
(1)本发明提供的新型晶体材料,在493nm处有最佳发射波长,最佳激发波长为390nm。在激发波长365nm的紫外灯照射下,本发明晶体材料发强烈绿光,可成为信息显示、光电器件和照明光源等领域的支撑材料。
(2)本发明提供的新型晶体材料可采用操作方便的溶液法制备,在室温下挥发即可得到较高纯度的产品,方法简单、条件方便有利于实现大规模生产。
(3)本发明提供的新型晶体材料能够在水溶液中稳定存在,为在生活中使用奠定了良好的基础。
(4)本发明提供的新型晶体材料可作为多功能性潜在荧光检测材料,不仅能够检测溶液中微量的有机小分子硝基苯,还能够检测废水溶液中含有微量的Fe3+和Cr2O7 2-离子。
附图说明
图1为本发明晶体材料的晶体结构示意图(氢原子省略)。
图2为本发明晶体材料的三维结构示意图(氢原子省略)。
图3为本发明晶体材料的PXRD图。
图4为本发明晶体材料的热重图。
图5为本发明晶体材料的紫外可见吸收和漫反射光谱图。
图6为本发明所用配体和配合物的荧光发射光谱图。
图7为本发明晶体材料对硝基苯的检测效果图。
图8为本发明晶体材料对Fe3+的检测效果图。
图9为本发明晶体材料对Cr2O7 2-的检测效果图。
图10为实施例4中不同硝基苯浓度的荧光强度效果图。
图11为实施例4中不同Fe3+浓度的荧光强度效果图。
图12为实施例4中不同Cr2O7 2-浓度的荧光强度效果图。
图13为实施例5中不同硝基苯浓度的荧光强度效果图。
图14为实施例5中不同Fe3+浓度的荧光强度效果图。
图15为实施例5中不同Cr2O7 2-浓度的荧光强度效果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
新型配位聚合物晶体材料Ag(μ-aca)(μ 4-bztpy)1/2,用以下步骤制备而成:
将0.05mmol Ag2O加入到2mL新鲜的NH3·H2O中使溶解,将0.1mmol 9-蒽甲酸加入到2mL无水乙醇中超声使溶解,取0.05mmol bztpy配体加入到6mL无水乙醇中超声使溶解,再将9-蒽甲酸和bztpy配体的乙醇溶液加入银氨溶液中搅拌30min;搅拌结束后将所得溶液过滤,得到无色透明滤液;用保鲜膜封口并扎上4-7个小孔,在常温下自然挥发3天得到了淡黄色块状晶体且保存时间较长,产率为57%(基于bztpy配体)。
本发明晶体材料的元素分析理论值: C28H18AgN2O2:C 64.39%,H 3.47%,N 5.36%;实际值:C 64.52%,H 3.36%,N 5.71%。IR (KBr, cm−1): 3401w,3032w,1599s,1572m,1553s,1473w,1419m,1382w,1315m,1275w,1216w,1062w,1006w,877w,842w,827m,759m,733w,561w。
本发明晶体材料的每个最小不对称单元里含有一个晶体学独立的Ag(I)、半个bztpy配体和一个aca-抗衡阴离子。每个Ag(I)中心采用扭曲的[AgO2N2]四面体几何结构,分别与两个不同aca-中的两个氧原子和两个不同bztpy配体上的两个N原子进行配位。Ag(I)和bztpy配体均可以简化为4-连接节点,整个框架可以简化为三维的bbf拓扑网络结构,顶点符号为{64;82}{66}2。晶体结构见图1,三维网络结构见图2。
将本实施例所得晶体材料进行如下相关检测:
单晶结构:数据收集温度为120K,在Rigaku R-AXIS SPIDER IP X-射线单晶衍射仪上,用经石墨单色器单色化的Mo Kα辐射为光源(λ= 0.71073Å),以β-ω扫描方式在一定角度范围内收集衍射数据。全部数据还原和结构解析用SHELX-97程序,对全部非氢原子的坐标及各向异性热参数进行了全矩阵最小二乘法精修,所有氢原子采用理论加氢。晶体学数据见表1。
粉末X射线衍射(PXRD):测定条件为管压:40kV,管流:400 mA,Cu Kα 辐射扫描速度:2º·min−1,步进间隔:0.02°,扫描范围(2θ):2-50º,扫描方式为连续扫描,见图3。结果显示,实际峰位置与理论峰位置基本对应,表明本发明晶体材料具有较好的结晶性和纯度。
热重分析:称取5-10mg样品,采用TG-209型热重分析仪,在N2保护下,测定其热稳定性,温度范围25-900℃(10K/min),从而得到样品的热失重图谱。结果如图4所示,测试结果表明本发明配合物具有较高的热稳定性。
固体紫外分析:配合物的吸收截止波长为400nm,对应的光学带隙为2.59eV,这些带隙属于典型半导体材料的范围,因此可作为潜在的光学半导体材料。紫外可见吸收光谱和紫外可见漫反射光谱见图5。
荧光分析:对于配体bztpy最强的发射峰在521nm处(激发波长为332nm)。当以最大的激发波长390nm激发晶体材料时,荧光峰在493nm处有一个宽的强峰,与自由配体发射峰相比发生明显蓝移。配体荧光和配合物晶体材料的荧光图谱见图6。
实施例2:
将实施例1所得到的晶体材料Ag(μ-aca)(μ 4-bztpy)1/2研磨成粉末,称取20mg样品浸泡于水中,7天后对回收的样品进行粉末X射线衍射,图3表明样品存在水溶液的环境下,框架仍然保持原有的稳定状态,为在生活环境中使用提供了便利。
实施例3:
称取2mg粉末状晶体材料Ag(μ-aca)(μ 4-bztpy)1/2加入到不同的有机小分子溶剂中(1,4-二氧六环、丙酮、正丁醇、乙酸乙酯、乙醇、二氯甲烷、N, N-二甲基甲酰胺、二甲苯、乙腈、二甲基亚砜、甲醇和硝基苯),超声10min左右,进行液体荧光测试。
称取相同质量的样品也分别加入到含有不同金属离子的硝酸盐的水溶液(浓度为0.01 mol·L-1)中(硝酸镁、硝酸钾、硝酸镉、硝酸钠、硝酸锌、硝酸钴、硝酸铜、硝酸银、硝酸镍和硝酸铁),超声30min左右,进行液体荧光测试。
称取相同质量的样品也分别加入到含有不同阴离子的钾盐的水溶液(浓度为0.01mol·L-1)中(硝酸钾、硫酸钾、乙酸钾、氯化钾、溴化钾、碘化钾、氢氧化钾、磷酸二氢钾和重铬酸钾),超声30min左右,进行液体荧光测试。
图7-9分别说明当加入硝基苯、Fe3+和Cr2O7 2-时,荧光强度为最弱,则表明本发明晶体材料均对硝基苯、Fe3+和Cr2O7 2-有很明显的检测作用,因此本发明晶体材料可作为多功能性潜在荧光检测材料。
实施例4:
称取3mg粉末状晶体材料Ag(μ-aca)(μ 4-bztpy)1/2加入到含有2ml DMF的比色皿中,逐渐滴加硝基苯,超声1min后即配制成了不同浓度的悬浮溶液,进行测试。
称取相同质量的样品也分别加入含有2ml水的比色皿中,分别逐渐滴加浓度为0.05mmol·L-1的Fe3+和Cr2O7 2-的水溶液,超声1min后即配制成了不同浓度的悬浮溶液,进行测试。
图10-12分别为加入不同量的硝基苯、Fe3+和Cr2O7 2-的变化效果图。在低浓度范围内,硝基苯的检测限为2.02×10-3mol·L-1,Fe3+的检测限为6.85×10-6mol·L-1,Cr2O7 2-的检测限为3.68×10-5 mol·L-1,因此该材料不仅能够检测溶液中微量的有机小分子硝基苯,还能够检测废水溶液中含有微量的Fe3+和Cr2O7 2-离子。
实施例5:
称取3mg粉末状晶体材料[Ag3(pda)(μ-pda)1/2(μ 4-bztpy)2]·3EtOH·6H2O加入到含有2ml DMF的比色皿中,逐渐滴加硝基苯,超声1min后即配制成了不同浓度的悬浮溶液,进行测试。
称取相同质量的样品也分别加入含有2ml水的比色皿中,分别逐渐滴加浓度为0.05mmol·L-1的Fe3+和Cr2O7 2-的水溶液,超声1min后即配制成了不同浓度的悬浮溶液,进行测试。
图13-15分别为加入不同量的硝基苯、Fe3+和Cr2O7 2-后的强度变化效果图。在低浓度范围内,硝基苯的检测限为6.78×10--2 mol·L-1,Fe3+的检测限为4.99×10-4mol·L-1,Cr2O7 2-的检测限为2.86×10--4 mol·L-1。此材料在检测小分子硝基苯、Fe3+和Cr2O7 2-方面的的检测限均比本发明的高,尤其是对于检测Fe3+,本发明材料可低至6.85×10-6mol·L-1,因此在实际应用中更具有更高的检测利用价值。
表1本发明配位聚合物晶体材料的晶体学数据
上述实施案例仅仅表述了本发明几种具体的实施方案,而不是对本发明专利范围的限制,应当是,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以做出不同的改进获得其他的实施方案,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种新型Ag配位聚合物晶体材料,其特征在于:分子式为Ag(μ-aca)(μ 4-bztpy)1/2,化学式为C28H18AgN2O2;
所述晶体材料的每个最小不对称单元里含有一个晶体学独立的Ag+、半个bztpy配体和一个aca- 抗衡阴离子;μ-是指后面的主体aca-为二链接,μ 4-是后面的主体bztpy为四链接,aca-抗衡阴离子为9-蒽甲酸酸根离子,bztpy配体为1,2,4,5-四(4-吡啶基)苯。
2.根据权利要求1所述的新型Ag配位聚合物晶体材料,其特征在于:所述晶体材料为单斜晶系,P21/c空间群。
3.根据权利要求2所述的新型Ag配位聚合物晶体材料,其特征在于:所述晶体材料的晶胞参数为a=8.0085(3)Å,b=10.2550(4)Å,c=26.1272(9)Å,α=90°,β=95.5300(10)°,γ=90°,晶胞体积=2135.77(14)Å3。
4.根据权利要求1所述的新型Ag配位聚合物晶体材料,其特征在于:所述晶体材料的元素分析实际值:C 64.52%,H 3.36%,N 5.71%。
5.权利要求1-4任一项所述新型Ag配位聚合物晶体材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将Ag2O加入到氨水中溶解,将1, 2, 4, 5-四(4-吡啶基)苯加入到乙醇中溶解,将9-蒽甲酸加入到乙醇中溶解,再将以上三种溶液混合搅拌均匀,反应后进行过滤,采用薄膜封口并扎若干小孔,自然挥发,得到晶体。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述氨水为新鲜配制的氨水。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述Ag2O、1, 2, 4, 5-四(4-吡啶基)苯和9-蒽甲酸的物质的量比为1:(0.8-1.2):(1.6-2.4)。
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述Ag2O、1, 2, 4, 5-四(4-吡啶基)苯和9-蒽甲酸的物质的量比为1:1:2。
9.权利要求1-4任一项所述新型Ag配位聚合物晶体材料在发光材料或荧光检测中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010982006.9A CN112142990B (zh) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | 一种新型Ag配位聚合物晶体材料及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010982006.9A CN112142990B (zh) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | 一种新型Ag配位聚合物晶体材料及其制备方法与应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112142990A true CN112142990A (zh) | 2020-12-29 |
CN112142990B CN112142990B (zh) | 2021-07-02 |
Family
ID=73892341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010982006.9A Expired - Fee Related CN112142990B (zh) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | 一种新型Ag配位聚合物晶体材料及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112142990B (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014218603A (ja) * | 2013-05-09 | 2014-11-20 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 多孔質金属配位高分子化合物及び多孔質炭素材料の製造方法 |
CN107629073A (zh) * | 2016-07-18 | 2018-01-26 | 天津师范大学 | 基于4‑(5‑甲基‑1,3,4‑噁二唑)吡啶配体构筑的氟硼酸‑Ag(I)配合物及其合成方法 |
CN110078933A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-02 | 华南农业大学 | 新型配位聚合物晶体材料及其制备方法与荧光应用 |
-
2020
- 2020-09-17 CN CN202010982006.9A patent/CN112142990B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014218603A (ja) * | 2013-05-09 | 2014-11-20 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 多孔質金属配位高分子化合物及び多孔質炭素材料の製造方法 |
CN107629073A (zh) * | 2016-07-18 | 2018-01-26 | 天津师范大学 | 基于4‑(5‑甲基‑1,3,4‑噁二唑)吡啶配体构筑的氟硼酸‑Ag(I)配合物及其合成方法 |
CN110078933A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-02 | 华南农业大学 | 新型配位聚合物晶体材料及其制备方法与荧光应用 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
CONG-CONG CHEN等: "Three Silver(I) Coordination Polymers Based on Pyridyl Ligands and Auxiliary Carboxylic Ligands: Luminescence and Efficient Sensing Properties", 《INORGANIC CHEMISTRY》 * |
JINFANG ZHANG等: "Two 1,2,4,5-tetra(4-pyridyl)benzene-based Zn(II)-organic frameworks:Structures and luminescence sensing property", 《POLYHEDRON》 * |
JIUPENG SUN等: "A novel cucurbit[6]uril-based supramolecular coordination assembly as a multi-responsive luminescent sensor for Fe3+, Cr2O72- and isoquinoline antibiotics in aqueous medium", 《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112142990B (zh) | 2021-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112126073B (zh) | 一种多功能性荧光识别Ag配位聚合物及其制备方法与应用 | |
Zheng et al. | Highly luminescent Ln-MOFs based on 1, 3-adamantanediacetic acid as bifunctional sensor | |
Chen et al. | Ratiometric fluorescence sensing and colorimetric decoding methanol by a bimetallic lanthanide-organic framework | |
Fan et al. | A ferrocenecarboxylate-functionalized titanium-oxo-cluster: the ferrocene wheel as a sensitizer for photocurrent response | |
Zhang et al. | Anderson-type polyoxometalate-based complexes constructed from a new ‘V’-like bis-pyridine–bis-amide ligand for selective adsorption of organic dyes and detection of Cr (VI) and Fe (III) ions | |
CN109734732B (zh) | 一种含混合配体的橙红色荧光锌配位聚合物、其制法及应用 | |
Wang et al. | Multi-responsive chemosensing and photocatalytic properties of three luminescent coordination polymers derived from a bifunctional 1, 1′-di (4-carbonylphenyl)-2, 2′-biimidazoline ligand | |
Zhang et al. | Cd (II) coordination polymer as a strip based fluorescence sensor for sensing Fe3+ ions in aqueous system | |
Xiao et al. | A smart sensing triazine hexacarboxylic metal–organic skeleton material: synthesis, structure and multifunctional fluorescence detector | |
Yang et al. | Transition-metal-based (Zn2+ and Cd2+) metal-organic frameworks as fluorescence “turn-off” sensors for highly sensitive and selective detection of hydrogen sulfide | |
CN111574541B (zh) | 一种超低检测限、高灵敏度的比率型荧光氧气检测材料 | |
Li et al. | A stable cationic Cd (II) coordination network as bifunctional chemosensor with high sensitively and selectively detection of antibiotics and Cr (VI) anions in water | |
CN111004397B (zh) | 一类富电子体系的金属有机框架分子材料及其在光催化还原重金属离子中的应用 | |
Zhang et al. | Two zinc (II) coordination polymers based on flexible co-ligands featuring assembly imparted sensing abilities for Cr 2 O 7 2− and o-NP | |
Zhang et al. | A novel 3D Cd-based luminescent coordination polymer for selective sensing of 4-NP and NZF | |
CN113512050A (zh) | 一种基于碘化亚铜配合物的吡啶类voc荧光传感材料 | |
Arıcı et al. | Cobalt (II) and zinc (II)-coordination polymers constructed from ether-linked tetracarboxylic acid and isomeric bis (imidazole) linkers: luminescence-based Fe (III) detection in aqueous media | |
Gao et al. | Spiral frameworks constructed by 1, 2-phenylene-dioxydiacetic acid as highly sensitive and selective luminescent probes to detect PO 4 3− ions in aqueous solutions | |
Sun et al. | Two new hexa-Ni-substituted polyoxometalates in the form of an isolated cluster and 1-D chain: Syntheses, structures, and properties | |
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 | |
CN109053578B (zh) | 一种无机有机杂化银碘化物、其制备方法及作为荧光温度计的应用 | |
CN109776614B (zh) | 一种对4-甲基吡啶蒸汽选择性响应的亚铜配合物荧光传感材料 | |
Sun et al. | A highly thermal and pH-stable fluorescence sensor for rapid detection of Hg 2+, Fe 3+, and tetracycline in aqueous solutions | |
Zhang et al. | Cobalt complexes tuned by Anderson-type polyoxometalates and bis-amide derivative ligands featuring a ‘V’-like connector for efficient ampere sensing and the visible-light catalytic reduction of Cr (VI) | |
CN110551291B (zh) | 多孔互穿的锌-有机超分子聚合物及其制备方法与应用 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210702 |