金屬有機框架化合物NH2-UIO-66和Eu-ZR-MOFs的合成、結(jié)構(gòu)及對有機小分子和F-離子的熒光傳感作用.pdf

1、環(huán)境污染物的檢測與治理正在成為社會日常關(guān)注的焦點，金屬-有機框架化合物(MOFs)作為作為新型的功能材料，具有無機金屬離子和多齒有機配體結(jié)合的、穩(wěn)定的微孔結(jié)構(gòu)，其大比表面積，可控的骨架拓撲學和幾何學，可調(diào)的孔官能團顯示出在催化、氣體儲存和分離、色譜和分子識別等領(lǐng)域的應用前景。本論文設(shè)計并合成具有熒光性能的MOFs材料，將其熒光性能和結(jié)構(gòu)特性相結(jié)合，通過調(diào)變MOFs的微孔結(jié)構(gòu)、有機官能團和作為骨架結(jié)點的金屬位，使環(huán)境中有機小分子和F-離子

2、作為分析物被MOFs吸附、固載、富集和識別。研究MOFs骨架與有機小分子和F-離子等環(huán)境有害物相互作用所導致的熒光性能的改變，研究提高檢測靈敏度和選擇性的規(guī)律，建立污染物濃度與MOFs熒光性能參數(shù)之間的定量關(guān)系，實現(xiàn)對公眾關(guān)心的環(huán)境指標高靈敏度、選擇性和實時快速測定，具有重要的理論意義和應用價值。
　　本文采用溶劑熱法合成高熒光亮度的NH2-UIO-66藍色熒光化合物和雙波段發(fā)光的Eu/Zr-MOFs化合物，通過對其結(jié)構(gòu)和熒光性能

3、的表征，研究對有機小分子和F-離子的熒光傳感作用。主要工作如下:
　　1、采用溶劑熱法合成NH2-UIO-66和Eu/Zr-MOFs，并利用XRD、FTIR、XPS、固體熒光光譜對其進行表征，得到NH2-UIO-66和Eu/Zr-MOFs具有良好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，并且能夠發(fā)射出比較強的熒光，可作為熒光傳感材料;
　　2、NH2-UIO-66和Eu/Zr-MOFs分別通過與配體等熒光光光譜分析，初步判斷NH2-UIO-6

4、6的發(fā)光機理是基于配體發(fā)光，而Eu/Zr-MOFs材料中配體與稀土Eu3+離子之間存在電荷轉(zhuǎn)移，即天線效應。
　　3、對NH2-UIO-66進行離子熒光傳感研究，得到NH2-UIO-66對氟離子有非常強的敏感度，可用于氟離子的檢測。通過干擾離子實驗，發(fā)現(xiàn)Cl-、I-、Br等離子對NH2-UIO-66檢測氟離子干擾非常小。探究氟離子檢測機理，初步判斷NH2-UIO-66對氟離子具有高的選擇性，是由于氟離子與氨基形成了氫鍵，導致熒光強