[發(fā)明專利]多孔稀土金屬有機(jī)骨架化合物的制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610172518.2
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105646556A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓正波;左榮霞;張靜;逄格輝
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧大學(xué)
• 主分類號: C07F5/00
• 分類號: C07F5/00;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 沈陽杰克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一系列多孔稀土金屬有機(jī)骨架化合物，具體的說，涉及一系列Ln^III(Ln＝ Tb，Eu，Dy，Er，Sm，Yb，Gd)和H₂BDC構(gòu)筑的多孔稀土金屬有機(jī)骨架化合物作為檢測 Fe³⁺的熒光探針，具有良好的應(yīng)用性能。

背景技術(shù)

近年來，金屬有機(jī)骨架化合物(MOFs)作為一種新型的雜化材料越來越多地受到大家的 關(guān)注，其在氣體存儲和捕獲、分離、化學(xué)催化、熒光、磁性及藥物傳輸?shù)阮I(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的 潛在應(yīng)用價值。因為MOFs材料可以通過金屬離子和有機(jī)連接體的不同組合來系統(tǒng)地調(diào)節(jié)框 架內(nèi)的孔道，而且框架中的功能性位點可以為特異性識別提供平臺，這些特有的功能使得 MOFs成為一種極具前途的材料。最近，稀土金屬有機(jī)骨架化合物(Ln-MOFs)作為檢測金屬 離子的熒光探針己被廣泛研究，Ln-MOFs材料的穩(wěn)定孔道和熒光性質(zhì)的協(xié)同功能使其成為 一種非常有前景的新型材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是利用三核稀土簇作為節(jié)點，利用對苯二甲酸(H₂BDC)作為有機(jī)配體， 在一定的溫度下，利用溶劑熱法合成一系列多孔稀土金屬有機(jī)骨架化合物。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：多孔稀土金屬有機(jī)骨架化合物的制備方法，包括以下合成步 驟：

1)將Ln(NO₃)₃·6H₂O(Ln＝Tb，Eu，Dy，Er，Sm，Yb，Gd)，H₂BDC，鄰氟苯甲酸， N,N-二甲基甲酰胺，水和濃硝酸加入到耐高溫螺旋口的小玻璃瓶內(nèi)，超聲均勻；

2)將玻璃瓶加蓋密封后放入烘箱中，于100-110℃下保持2-4天；

3)緩慢冷卻至室溫，得到六棱柱狀晶體配合物；優(yōu)選的，所述的緩慢冷卻到室溫的降 溫速率為15-20℃·h^-1；

4)用N,N-二甲基甲酰胺清洗，過濾，干燥，得目標(biāo)產(chǎn)物。

本發(fā)明的合成路線如圖1所示，本發(fā)明合成的多孔稀土金屬有機(jī)骨架化合物的結(jié)構(gòu)如圖3所示，該晶體結(jié)構(gòu)屬于P-3空間群。分子式為：[Ln₃(μ₃-OH)(BDC)₃(H₂O)₉]·3DMF·4H₂O(Ln＝Tb，Eu，Dy，Er，Sm，Yb，Gd)。該化合物是由三個配位模式相同的Ln^III以μ₃-OH基團(tuán)的氧原子為中心形成一個三核簇，以該三核簇為節(jié)點，由二羧酸配體橋聯(lián)形成三維孔洞結(jié)構(gòu)，如圖2所示，Ln^III擁有兩個來自不同BDC配體中的氧原子，三個配位水分子的氧原子，一個來自μ₃-OH基團(tuán)的氧原子所構(gòu)成的一個八連接的結(jié)構(gòu)，沿c軸方向，結(jié)構(gòu)的孔道尺寸為

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所制備的多孔稀土金屬有機(jī)骨架化合物可作為主體材料用 于主客體化學(xué)的后合成領(lǐng)域。所制備的多孔稀土金屬有機(jī)骨架化合物可以作為檢測Fe³⁺的熒 光探針，具有良好的應(yīng)用性能。本發(fā)明的多孔稀土金屬有機(jī)骨架化合物的制備方法簡單，具 有很大的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明多孔稀土金屬有機(jī)骨架化合物的合成示意圖。

圖2是本發(fā)明多孔稀土金屬有機(jī)骨架化合物內(nèi)部Ln^III(Ln＝Tb，Eu，Dy，Er，Sm，Yb， Gd)與不同來源的氧原子所構(gòu)成的八連接結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明多孔稀土金屬有機(jī)骨架化合物的三維孔洞結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明基于Tb^III的多孔稀土金屬有機(jī)骨架化合物的熒光光譜圖。

圖5是不同金屬離子對本發(fā)明基于Tb^III的多孔稀土金屬有機(jī)骨架化合物的熒光強(qiáng)度柱 狀圖。

圖6是加入不同量Fe³⁺對本發(fā)明基于Tb^III的多孔稀土金屬有機(jī)骨架材料的熒光發(fā)射光譜 圖。

具體實施方式

實施例1基于Tb^III的多孔稀土金屬有機(jī)骨架化合物