[發(fā)明專利]一種巰基銀簇配位聚合物、其制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611197722.6
• 申請(qǐng)日: 2016-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106854286B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 臧雙全;黃仁武;張宇虹;吳曉輝;魏永生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08G83/00
• 分類(lèi)號(hào): C08G83/00;G01N21/64
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時(shí)立新

本發(fā)明公開(kāi)了一種巰基銀簇配位聚合物、其制備方法及其應(yīng)用，屬于納米材料和配位化學(xué)的交叉領(lǐng)域。所述聚合物是以12核銀硫簇為結(jié)點(diǎn)，雙齒有機(jī)配體橋聯(lián)的具有快速、高靈敏乙醇蒸氣檢測(cè)，且穩(wěn)定性優(yōu)異的銀硫簇基多孔配位聚合物。該化合物的化學(xué)式為：[(Ag₁₂(SBu^t)₈(CF₃COO)₄(bpy)₄)]_n，屬于四方晶系；空間群為I?42m。其在空氣環(huán)境中，對(duì)乙醇蒸氣具有快速響應(yīng)、識(shí)別的性能，其響應(yīng)時(shí)間小于1 s。在飽和乙醇蒸氣下，材料的熒光顏色呈亮黃色，熒光發(fā)射峰位置在520 nm，熒光壽命為284 ns，量子產(chǎn)率達(dá)到23.3%。這種銀硫簇基多孔配位聚合物材料具有快速響應(yīng)、高靈敏度、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，在乙醇蒸氣檢測(cè)方面具有很好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米材料和配位化學(xué)的交叉領(lǐng)域，具體涉及一種巰基銀簇配位聚合物、其制備方法及其在乙醇蒸氣檢測(cè)中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

小型化、低成本、安全可靠的乙醇蒸氣識(shí)別和檢測(cè)裝置具有巨大的商業(yè)價(jià)值。因?yàn)樗梢灾苯討?yīng)用于汽車(chē)和生物燃料工業(yè)、釀酒工業(yè)，甚至可以幫助執(zhí)法機(jī)關(guān)對(duì)酒駕司機(jī)進(jìn)行酒精含量檢測(cè)。顯然，開(kāi)發(fā)一種無(wú)熱源、快速響應(yīng)、安全可靠的乙醇蒸氣檢測(cè)裝置就需要一種新型的檢測(cè)材料和更安全的檢測(cè)手段。基于熒光響應(yīng)的光學(xué)乙醇蒸氣敏感材料具有高靈敏性、高安全性及超快響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。

多孔配位聚合物是由有機(jī)配體連接金屬離子或金屬簇形成高度有序的晶態(tài)多孔材料。而相對(duì)于單一金屬離子，以多核金屬簇為結(jié)點(diǎn)并通過(guò)有機(jī)配體橋聯(lián)，更易于組裝形成具有分子敏感的多孔結(jié)構(gòu)。此外，由于簇基多孔配合物的孔道是由有機(jī)配體支撐構(gòu)筑的，因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)有機(jī)配體的尺寸來(lái)調(diào)控孔道的大小，為小分子進(jìn)入孔道提供足夠的空間；另外，有機(jī)配體形成的孔道壁使得有機(jī)配體完全裸露于孔道中，可對(duì)孔道壁進(jìn)行功能化修飾，進(jìn)一步提高其吸附性能而提高靈敏性及響應(yīng)速度。

由于納米巰基銀簇的分子幾何構(gòu)型和有機(jī)配體的連接位點(diǎn)均具有較高的可控性，加之其具有優(yōu)異的光物理和光化學(xué)性能，基于巰基銀簇多孔配位聚合物在分子敏感材料領(lǐng)域的應(yīng)用表現(xiàn)出了巨大的前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供基于12核納米巰基銀簇的具有快速、高敏感乙醇蒸氣檢測(cè)性能的多孔簇基配位聚合物及其制備方法，另一目的在于提供其應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明研發(fā)了一種具有快速、高敏感乙醇蒸氣檢測(cè)性能的簇基多孔配位聚合物，所述簇基多孔配位聚合物的化學(xué)式是：[(Ag₁₂(SBu^t)₈(CF₃COO)₄(bpy)₄)]_n，屬于四方晶系；空間群為I-42m。a,b＝17.3580(4)c＝20.1342(16)V＝6066.4(6)

其中bpy為4,4'-聯(lián)吡啶，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下：

該快速、高敏感乙醇蒸氣檢測(cè)材料的制備方法通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)：

將叔丁基硫醇(Bu^tSH)溶于乙腈和乙醇體積比為1:1的混合溶液中，快速攪拌；加入三氟乙酸銀(CF₃COOAg)，攪拌至溶液澄清；再加入三氟乙酸(CF₃COOH)將pH調(diào)至2–3，最后加入4,4'-聯(lián)吡啶(bpy)，繼續(xù)攪拌。反應(yīng)結(jié)束后，將溶液在室溫下避光揮發(fā)，得晶體，過(guò)濾、用乙醇洗滌、室溫晾干即可。各反應(yīng)物的摩爾比范圍：Bu^tSH:CF₃COOAg＝1:1～2；Bu^tSH:bpy＝1:1～2。