[發(fā)明專利]一種可實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射的d-p異核雙金屬有機(jī)框架材料及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010124619.9
• 申請(qǐng)日: 2020-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN111234254B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊國(guó)平;劉姣;吳丹;張文彥;王堯宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G83/00
• 分類號(hào): C08G83/00
• 代理公司: 西安瀚匯專利代理事務(wù)所(普通合伙) 61279
• 代理人: 汪重慶

本發(fā)明提供了一種可實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射的d?p異核雙金屬有機(jī)框架材料及制備方法；d?p異核雙金屬有機(jī)框架材料的分子式為：{[Pb₂Zn(L)₂(H₂O)₂]·NMP·H₂O}_n；本發(fā)明還涉及材料的制備方法。本發(fā)明在水熱條件下合成，工藝簡(jiǎn)單，成本較低，重復(fù)性好。本發(fā)明制備得到的Pb?Zn基的HMOF材料在紫外燈的照射下可實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射，且具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，是一種優(yōu)良的新型高效發(fā)光晶體材料。本發(fā)明制備得到的Pb?Zn基的HMOF材料在紫外燈的照射下可實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射，可以應(yīng)用與發(fā)光二極管、熒光免疫分析、光纖通訊以及光化學(xué)傳感等方面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及異核雙金屬有機(jī)框架化合物的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體的公開了一種可實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射的d-p異核雙金屬有機(jī)框架材料及制備方法。

背景技術(shù)

金屬有機(jī)框架(MOFs)材料是將配體和金屬離子通過自組裝方式形成的具有重復(fù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一類新型沸石材料。相比于傳統(tǒng)的無機(jī)多孔材料，MOFs材料具有更大的孔隙率和比表面積，尤其是可調(diào)節(jié)的孔徑以及可變的功能基團(tuán)，其目前已經(jīng)成功應(yīng)用于氣體存儲(chǔ)與分離、催化、光致發(fā)光及分子篩等領(lǐng)域。而雙金屬合成策略的提出無疑為構(gòu)筑新穎結(jié)構(gòu)和功能優(yōu)異的不同MOFs材料提供了新的契機(jī)。

基于已有的研究工作，雙金屬節(jié)點(diǎn)的MOFs主要通過稀土金屬離子和過渡金屬離子形成，而基于p和d區(qū)的金屬離子構(gòu)筑的異核HMOFs尚未見報(bào)道。根據(jù)硬軟酸堿原理(HSAB)，Pb(II)和Zn(II)離子與配體中具有供電子能力的O和N原子有著不同的配位能力。其中，Pb(II)離子更傾向于與氧原子配位而形成棒狀金屬鏈或團(tuán)簇，表現(xiàn)出高維和密堆積的無孔MOFs。因此，在合成MOFs的過程中，加入了對(duì)N原子具有一定親和力的Zn(II)離子，由此可產(chǎn)生利用同一種配體形成高維微孔的異核HMOFs材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射的d-p異核雙金屬有機(jī)框架材料及制備方法。

本發(fā)明通過以下方案實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明涉及一種可實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射的d-p異核雙金屬有機(jī)框架材料，d-p異核雙金屬有機(jī)框架材料的結(jié)構(gòu)式為：[Pb₂Zn(C₉H₃N₄O₄)₂(H₂O)₂]·0.5NMP·H₂O。

優(yōu)選地，所述d-p異核雙金屬有機(jī)框架材料的晶胞參數(shù)α＝γ＝90°，β＝105.035°。

優(yōu)選地，所述d-p異核雙金屬有機(jī)框架材料為配合物，屬于單斜晶系，C2/c空間群。

第二方面，本發(fā)明還涉及一種可實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射的d-p異核雙金屬有機(jī)框架材料的制備方法，所述方法包括以下步驟：

步驟一，室溫下，將硝酸鉛、硝酸鋅和2-四氮基-對(duì)苯二甲酸溶解到N-甲基吡咯烷酮中，室溫?cái)嚢?5分鐘，過濾；

步驟二，向步驟一中的濾液加入5毫升的蒸餾水，室溫?cái)嚢瑁谷芤夯旌暇鶆颍?/p>

步驟三，將步驟二中的混合物轉(zhuǎn)移至10毫升的小玻璃瓶中，放入恒溫烘箱中三天，自然降溫至室溫得到無色塊狀晶體，得到可實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射的d-p異核雙金屬有機(jī)框架材料，即為可實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射的Pb-Zn基的HMOF材料。

優(yōu)選地，步驟一中，所述硝酸鉛、硝酸鋅、2-四氮基-對(duì)苯二甲酸、N-甲基吡咯烷酮的摩爾比例是1：1：2：3。

優(yōu)選地，步驟二中，所述攪拌的時(shí)間為5分鐘。

優(yōu)選地，步驟三中，所述恒溫烘箱的溫度為95攝氏度。