[發明專利]一種鈣金屬有機骨架材料及其制備方法與熒光性能

有效

• 申請號: 201710577383.2
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107586390B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 趙振新;陳湘;趙亞奇;李輝;呂春旺;馬步偉;趙曉琳;莊遠迪;王宇飛;楊永航
• 申請（專利權）人: 河南城建學院
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C09K11/06
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 趙繼福

本發明公開了一鈣金屬有機骨架材料，其化學式為Ca₂C₂₈O₁₂H₂₅N₂；配體為3,3’,5,5’?聯苯四酸，溶劑為：N,N?二甲基甲酰胺、乙醇、水和乙酸。晶體解析表明：所述的Ga?MOF材料晶體屬于三斜晶系，P3₂21手性空間群，晶胞參數分別為：α＝β＝90°,γ＝120°。結構為：最小不對稱單元中含有兩個Ca(II)，1.5個bptc^4?分子，結構中含有一條由Ca組成的手性金屬鏈。兩個bptc^4?分子相互疊加出現，金屬鏈與雙層bptc^4?配體的相互連接，形成三維網絡結構。DMF在水和酸同時存在下分解生成二甲胺陽離子。Ga?MOF材料的孔隙率為38.7％。熒光測試表明該材料在352nm的激發光照射下，能夠發射出430nm藍紫色熒光，具有較好的熒光性質，在光學材料科學領域具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及金屬有機骨架材料（M-MOF），具體為一種鈣金屬有機骨架材料（Ca-MOF）及其制備方法與熒光性能。

背景技術

金屬有機骨架材料（Metal-OrCanic Frameworks，MOFs）的熒光性質在諸多領域有潛在的應用，如熒光傳感、非線性光學、光催化劑、光電轉換、生物醫學成像等等。金屬有機框架材料永久性孔道結構及其獨特的熒光性質使得熒光MOFs成為一種新型有潛在價值的傳感材料。熒光MOFs在調節白光和近紅外光發射方面有較好的效果，因此在光發射裝置領域有潛在應用價值。納米尺寸的熒光MOFs開始被用于探索在薄膜、生物成像、藥物緩釋等領域的應用。金屬有機骨架材料由有機組分和無機組分構成，MOFs作為發光材料兼具了有機組分和無機組分的優勢。金屬有機骨架材料的發光主要歸因于以下幾個方面：基于配體的發光、基于金屬離子或離子簇的發光、基于主客體相互作用的發光。（Zhan S., Li M.,Seik W., et al. Chemistry-A European Journal, 2013, 19, 10217-10225.；Liu T.,Zhang W., Sun W., et al. InorCanic Chemistry, 2011, 50, 5242-5248.；Pu Y.,Takayuki C., Kazushige L., et al. Advanced Materials, 2015, 27, 1327-1332.）。金屬有機框架材料的構筑策略主要分為兩種類型：結構導向的構筑策略和功能導向的構筑策略。影響MOFs材料構筑的因素分為內部因素和外部因素。內部因素包括金屬節點和配體的配位模式，以及其配位能力強弱；外部因素有溶劑種類、pH值、反應溫度、反應配比等。傳統的、常見的合成金屬有機框架材料的方法有擴散法、溶液法、溶劑熱和水熱法，其中有機溶劑的選擇起到了重要的作用。(Zeng, Y. F.; Hu, X.; Xue, L.; Liu, S. J.; Hu, T.L.; Bu, X. H. Inorg. Chem. 2012, 51, 9571; Han, S. D.; Song, W. C.; Zhao, J.P.; Yang, Q.; Liu, S. J.; Li, Y.; Bu X. H. Chem. Commun., 2013, 49, 871.；Zhang Z., Michael J. Chemical Society Reviews, 2014, 43, 5444-5455.; EddaoudiM., Kim J., Rosi N., et al. Science, 2002, 295, 469-472.；Wang Z., Victor C.,Michael J. Angewandte Chemie International Edition, 2005, 44, 2877-2880.；Murat C., Gu Z., Martin N., et al. Chemical Communications, 2015, 51, 4796-4798.)。這類材料的合成與探索，首先對金屬有機骨架材料的構筑提供可靠的實驗依據，另外該類化合物的熒光性能研究有助于理解配合物中金屬離子與配體之間的相互作用。

發明內容