新型納米尺寸稀土MOF的設(shè)計(jì)合成及性質(zhì)研究.pdf

1、金屬有機(jī)框架材料(metal-organic frameworks，MOFs)或多孔配位聚合物(porous coordination polymers，PCPs)，是通過(guò)有機(jī)配體和金屬中心等結(jié)合的有序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料。MOFs作為一類(lèi)新型有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料，具有超高比表面積、可調(diào)的孔徑及易功能化等特點(diǎn)，從而在貯氫材料、吸附、催化和傳感等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　在本論文中，我們以離子液體為模板，通過(guò)水熱法合成了系列納米尺寸的稀土

2、金屬-有機(jī)框架材料(IL-Eu-MOFs)，研究了其在吸附和熒光傳感方面的應(yīng)用。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.利用離子液體輔助水熱法合成了三種新穎的鑭系金屬有機(jī)框架納米材料[C4mim][Cl]-Eu-MOF、[C8mim][Cl]-Eu-MOF和[C12mim][Cl]-Eu-MOF，并對(duì)它們進(jìn)行了X-射線衍射(XRD)、紅外(FT-IR)、透射電鏡(TEM)表征。有趣的是，這種離子液體介入的簡(jiǎn)單實(shí)用的方法可以在不改變其他合成條件

3、下控制MOF的結(jié)構(gòu)和MOF納米棒形貌。在離子液體[C4mim][Cl]與Eu+在不同摩爾比(1∶5，1∶10，1∶15)時(shí)，能夠得到納米棒的平均直徑為105～309 nm，平均長(zhǎng)徑比為7～11。以[C4mim][Cl]-Eu-NMOF等作為高效吸附劑，對(duì)剛果紅染料分子進(jìn)行了吸附性能研究，同時(shí)考察了吸附劑用量、時(shí)間、pH和剛果紅濃度對(duì)吸附性能的影響。結(jié)果表明，[C4mim][Cl]-Eu-NMOF的吸附在30min內(nèi)可達(dá)到平衡;隨著吸附劑

4、用量的降低，吸附容量逐漸升高;隨著剛果紅溶液的pH值升高，吸附容量逐漸減少;隨著剛果紅溶液濃度的增加，[C4mim][Cl]-Eu-NMOF對(duì)剛果紅的吸附容量隨之增加。吸附劑[C4mim][Cl]-Eu-NMOF在pH=4時(shí)對(duì)剛果紅吸附容量達(dá)到2606 mg g-1。吸附過(guò)程可以很好的通過(guò)TEM進(jìn)行表征分析，為了進(jìn)一步理解[C4mim][Cl]-Eu-NMOF對(duì)CR的吸附，我們還進(jìn)行了紅外，拉曼和Zeta電勢(shì)分析。使用動(dòng)力學(xué)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)

5、果進(jìn)行了擬合，結(jié)果顯示，[C4mim][Cl]-Eu-NMOF對(duì)剛果紅的吸附過(guò)程符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。
　　2.采用離子液體輔助水熱法合成了具有高效熒光量子產(chǎn)率的納米尺寸的稀土有機(jī)框架材料[C4mim][Cl]-Eu-NMOF，研究它對(duì)于不同金屬陽(yáng)離子和溶劑分子的熒光傳感性能。結(jié)果表明，[C4mim][Cl]-Eu-NMOF能夠靈敏的檢測(cè)Cu2+，最低檢測(cè)濃度可達(dá)1.0×10-7 M。
　　3.以不同烷基鏈長(zhǎng)離子液體輔助水熱法