金屬—有機骨架材料的快速制備及其熒光傳感性質(zhì)研究.pdf

1、一直以來，人們對傳統(tǒng)的有機和無機材料在熒光方面的性質(zhì)有著很多的研究，它們在照明、圖像顯示、傳感以及其他各種光學設(shè)備都有著很重要的應(yīng)用。金屬有機骨架材料作為一種新型多孔材料在上個世紀90年被提出以來，受到了全世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。目前，關(guān)于金屬有機骨架材料的各方面的研究成果仍然層出不窮。
　　金屬-有機骨架材料(Metal-Organic Frameworks，英文簡稱MOFs)是一種新型的多孔晶體材料。由于制備方式多樣，配體及中心

2、金屬離子可調(diào)控，造就了金屬有機骨架廣泛的應(yīng)用前景:如催化、選擇性吸附、氣體儲存、藥物緩釋、熒光傳感和磁性材料等領(lǐng)域。近年來它已成為一個熱門的研究領(lǐng)域。
　　本論文主要通過研究超聲法快速制備金屬有機骨架，以及其熒光方面的性質(zhì)，本論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　通過簡單快速的三乙胺超聲擴散法制備以不同稀土金屬作為中心離子的多種金屬有機骨架材料，通過中心離子和配體的調(diào)控，證明了超聲法是一種適用范圍很廣的MOF材料制備方法。通過X-射

3、線粉末衍射分析樣品的結(jié)構(gòu)，結(jié)果證明通過此種方法獲得的產(chǎn)物是La-BTC和Tb-BDC。通過對超聲頻率的調(diào)控，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物形貌以及XRD強度都有著相應(yīng)的改變，以此為基礎(chǔ)分析超聲法制備金屬有機骨架晶體的形成過程。
　　應(yīng)用超聲法合成了金屬-有機骨架Mg-BTC納米晶，并研究其在不同超聲時間和超聲功率條件下形貌的轉(zhuǎn)變以及XRD強度的變化，并在此實驗基礎(chǔ)上摻雜稀土金屬Tb。用粉末X-射線衍射(XRD)，紅外光譜(FT-IR)等手段對未添加和添

4、加不同量的Tb的Mg-BTC進行結(jié)構(gòu)表征。實驗還研究了在水溶劑中Tb摻雜的Mg-BTC的熒光光譜對硝基爆炸物的熒光傳感。表明該配合物能夠通過調(diào)節(jié)Tb的摻雜量實現(xiàn)熒光可調(diào)，并對爆炸物有著很靈敏的感應(yīng)，Tb摻雜的Mg-BTC配位聚合物在顯示器件、熒光成像、熒光探針等方面具有潛在的用途。
　　通過簡單、可控的層層自組裝的方法合成了一種以Tb-BTC為殼的多功能核-殼磁性微球Fe3O4@Tb-BTC，使得這種材料同時具有磁性和良好的熒光性

5、質(zhì)，使得材料在應(yīng)用中更易于回收處理再應(yīng)用，同時也降低了不必要的污染，在此實驗基礎(chǔ)上，用粉末X-射線衍射(XRD)，紅外光譜(FT-IR)等手段對此材料進行結(jié)構(gòu)表征。此外，由掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)照片顯示，磁性核Fe3O4被包在Tb-BTC的殼里面。實驗還研究了其在懸浮液中對硝基苯、PA、DNT、TNT等硝基化合物的熒光傳感，并且通過循環(huán)實驗驗證該種材料可以被循環(huán)利用。實驗結(jié)果表明這種芯殼結(jié)構(gòu)納米孔洞金屬有機骨架材料在爆炸