基于苯并三氮唑的MOFs材料的制备及其荧光探针性能研究

作     者：梁宇 

作者单位：江苏科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：汪芳明

授予年度：2021年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

主      题：金属有机骨架 苯并三氮唑 荧光探针 发光配合物 

摘      要：金属有机框架（MOFs）是一种具有框架结构的新型多功能复合材料,具有发光性能的MOFs已成为设计发光传感器的优良平台,低成本、易合成、高效且可修饰的发光金属有机框架（LMOFs）得到了广泛的关注。本文首先以苯并三氮唑（BTA）为核心合成了六种发光性能优异的MOFs材料,然后对苯并三氮唑进行了修饰,合成四种发光配合物。对其结构进行表征后,重点讨论了其发光性能和作为荧光探针的检测能力。首先以BTA为核心,搭配辅配体5-tbuip（5-叔丁基-1,3-苯二羧酸）和oba（4,4-二苯醚二甲酸）,与过渡金属盐自组装,利用水热法得到六种LMOFs材料:[Zn3（BTA）2（5-tbuip）2]n（MOF-1）,[Zn6Na5（BTA）6（oba）6（DMF）2]n（MOF-2）,[Zn（BTA）2]n（MOF-3）,[Cd9（BTA）6（5-tbuip）6O2]n（MOF-4）,[Cd3（BTA）2（5-tbuip）2]n（MOF-5）和[Co3（BTA）2（5-tbuip）2]n（MOF-6）。六种LMOFs材料都具有良好的热稳定性和化学稳定性,MOF-1、3、4、5基于荧光猝灭能选择性检测到水溶液中Fe3+和Cr2O72-,且具有抗干扰能力,MOF-4对Fe3+检测限为2.79X 10-7 M,MOF-1对Cr2O72-检测限为9.81× 10-6 M;MOF-2在水溶液中存在Pb2+的情况下荧光增强,发射峰红移,此外,对镧系金属中的Tb3+选择性识别,检测限是2.94X 10-5 M,对于水体中重金属的识别有着重要意义。然后讨论了三种BTA衍生物的合成:BTA-1、BTA-2和BTA-3。通过挥发法培养单晶,得到四种新型的发光金属配合物,[PbI3（BTA-1）]n（7）,[Cu2I3（BTA-2）]n（8）,[ZnI3（BTA-3）]n（9）和[ZnBr3（BTA-3）]n（10）。测试表明,四种配合物都具有优异的热稳定性和发光性能,可以作为候选的发光材料。