[發明專利]一種基于TbⅡ的金屬有機骨架材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201710065920.5
• 申請日: 2017-02-06
• 公開（公告）號: CN106832320A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 韓正波;韋忠岳;劉琳;崔莉
• 申請（專利權）人: 遼寧大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司21207
• 代理人: 金春華

技術領域

本發明涉及一種基于Tb^Ⅱ的金屬有機骨架材料和制備方法及應用，具體的說，涉及一種具有熒光活性的基于Tb^Ⅱ的金屬有機骨架材料的制備及其應用。

背景技術

金屬有機框架(Metal-Organic Frameworks，MOF)化合物是一類由金屬離子或簇與剛性的有機分子配位形成的具有一維、二維或三維結構的、結晶的孔型材料。早期命名的配位聚合物(CP)包括了更廣泛范圍的金屬和有機分子形成的具有不同特征的材料，如結晶或無定形的、孔性或無孔的固體。近些年來，以多核稀土簇作為次級建筑單元構建的配位聚合物的設計合成在配位化學中引起越來越廣泛的關注。這或許是由于具有4f軌道的金屬離子潛在的性能可以應用于科學的各個領域，比如說可以用在藥物領域、生物領域、光學領域、催化以及磁性領域。

鋁作為一種常見金屬，在地殼中的含量僅次于氧和硅，位居第三位的鋁元素，是地殼中含量最豐富的金屬元素，含量8.3％。鋁廣泛應用于航空航天、冶金化工、汽車工業、農業生產和日常生活(食品添加劑、含鋁藥物、鋁制餐具等)，與人們息息相關。但是由于可以導致人的記憶力喪失等原因已經被確定為食品污染物并加以控制。鋁罐裝飲品中鋁離子含量與飲品的種類、存放時間的長短、以及品牌有關。熒光傳感器是建立在分子識別和熒光技術兩者有機結合基礎之上，通過特定的受體結合目標，實現對目標的識別得到目標的信息，并隨之通過相應的熒光信號傳導機制將這種分子結合信息轉換為易于檢測的熒光信號，從而實現在單分子水平上的原位實時檢測。

發明內容

本發明的目的是利用Tb作為金屬節點，利用4'–(1H-四氮唑-5)-聯苯-3,5-二羧酸(H₃TZPI)作為有機配體，在一定的溫度下，利用溶劑熱的方法合成一種基于Tb^Ⅱ的金屬有機骨架材料。

本發明采用的技術方案是：一種基于Tb^Ⅱ的金屬有機骨架材料，所述的基于Tb^Ⅱ的金屬有機骨架材料屬于單斜晶系，P2/c空間群，分子式為：[Tb₂(TZPI)₂(DMF)₄(H₂O)₄]·4H₂O，其中TZPI＝4'–(1H-四氮唑-5)-聯苯-3,5-二羧酸)；該化合物是一個二維網狀結構的晶體。

上述的一種基于Tb^Ⅱ的金屬有機骨架材料的制備方法，包括如下步驟：

1)將Tb(NO₃)₂·6H₂O、4'-(1H-四氮唑-5)-聯苯-3,5-二羧酸(H₂TZPI)、乙醇和N,N-二甲基甲酰胺加入容器中，于常溫下，攪拌15分鐘；將容器密封后放入烘箱中，于358K下，保持36小時；

2)緩慢冷卻到室溫，靜置至少1天后，得到塊狀晶體；用N,N-二甲基甲酰胺洗滌，過濾，干燥，得目標產物。

上述的基于Tb^Ⅱ的金屬有機骨架材料的制備方法，步驟1)中，按體積比，乙醇:N,N-二甲基甲酰胺＝1.5:1。

上述的基于Tb^Ⅱ的金屬有機骨架材料在鋁離子檢測中的應用。方法如下：于含有鋁離子的甲醇溶液中，加入上述的基于Tb^Ⅱ的金屬有機骨架材料的甲醇溶液，得到懸濁液；于室溫下，以293nm為激發波長，用熒光分光光度計測定該懸濁液的熒光強度。

本發明的有益效果是：本發明所制備的基于Tb^Ⅱ的金屬有機骨架材料可以在不需要光源的條件下進行化學發光成像檢測，因而可作為熒光探針在生物、化學等多個領域進行應用，隨著熒光分析技術和傳感技術的發展，熒光探針已經成為一種重要的熒光傳感分析方法，它具有很高的選擇性和靈敏度。另外，經過實驗，本發明所制備的基于Tb^Ⅱ的金屬有機骨架材料可以在多種金屬離子的存在下，對Al³⁺表現獨特的選擇性。本發明的基于Tb^Ⅱ的金屬有機骨架材料制備方法簡單，在Al³⁺離子頻繁使用的今天，對其特異性的識別具有很大的應用前景，對人類的身體健康是一件非常必要的事。

附圖說明

圖1是實施例1制備的基于Tb^Ⅱ的金屬有機骨架材料的配位環境圖。