金屬—有機(jī)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(duì)傳統(tǒng)的有機(jī)和無機(jī)材料在熒光方面的性質(zhì)有著很多的研究，它們?cè)谡彰?、圖像顯示、傳感以及其他各種光學(xué)設(shè)備都有著很重要的應(yīng)用。金屬有機(jī)骨架材料作為一種新型多孔材料在上個(gè)世紀(jì)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(jī)骨架材料的各方面的研究成果仍然層出不窮。
　　金屬-有機(jī)骨架材料(Metal-Organic Frameworks，英文簡(jiǎn)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(jī)骨架廣泛的應(yīng)用前景:如催化、選擇性吸附、氣體儲(chǔ)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(gè)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(jī)骨架，以及其熒光方面的性質(zhì)，本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　通過簡(jiǎn)單快速的三乙胺超聲擴(kuò)散法制備以不同稀土金屬作為中心離子的多種金屬有機(jī)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(duì)超聲頻率的調(diào)控，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物形貌以及XRD強(qiáng)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(jī)骨架晶體的形成過程。
　　應(yīng)用超聲法合成了金屬-有機(jī)骨架Mg-BTC納米晶，并研究其在不同超聲時(shí)間和超聲功率條件下形貌的轉(zhuǎn)變以及XRD強(qiáng)度的變化，并在此實(shí)驗(yàn)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(duì)未添加和添

4、加不同量的Tb的Mg-BTC進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。實(shí)驗(yàn)還研究了在水溶劑中Tb摻雜的Mg-BTC的熒光光譜對(duì)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(shí)現(xiàn)熒光可調(diào)，并對(duì)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(jiǎn)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(shí)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(shí)也降低了不必要的污染，在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，用粉末X-射線衍射(XRD)，紅外光譜(FT-IR)等手段對(duì)此材料進(jìn)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(shí)驗(yàn)還研究了其在懸浮液中對(duì)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該種材料可以被循環(huán)利用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種芯殼結(jié)構(gòu)納米孔洞金屬有機(jī)骨架材料在爆炸