基于含咪唑羧酸配体构筑的发光配位聚合物的合成、结构及荧光探针性质研究
发布时间：2021-06-11 04:32
本论文以1-氢-咪唑-4,5-二羧酸（H3imdc）和2-（2’-吡啶）-苯并咪唑-5-羧酸（Hpbca）为主要配体,通过调节金属盐比例、温度、时间等在水热/溶剂热条件下进行自组装设计合成了7个配位聚合物,通过红外、元素分析、X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射、热重、紫外可见光谱、荧光光谱等对其进行了结构解析和性质表征,重点研究了这些配位聚合物作为一些无机离子、硝基爆炸物分子及氨基酸分子的荧光传感性质;并且详细地研究了其荧光探针响应机理。本论文的主要研究内容如下:1.以H3imdc和4,4’-联吡啶（4,4’-bpy）为配体合成了5个同构的稀土-过渡异金属配位聚合物,其分子式为{[LnZn2（imdc）2（4,4’-bpy）2（H2O）5]（OH）}n（Ln=Eu（1）,La（2））,{[LnZn2（imdc）2（4,4’-bpy）2（H...
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
配位聚合物的形成Fig.1.1Formationofcoordinationpolymers.
内蒙古大学硕士学位论文3离子具有独特的光物理性质，包括发射峰尖锐，斯托克斯位移大，光稳定性高，能级固定，基本上不受配位环境的影响[29,30]，研究最多的两种镧离子是Tb3+和Eu3+离子。在镧系-过渡金属异核的配合物中，含d区金属的天线色团对镧系离子的d→f能量传递敏化也可以实现镧系发光。与传统的发光有机天线相比，使用d区的发色团对敏化镧系发光更高效，这是因为d10构型金属离子发色团在可见光区往往表现出较低的能量吸收带，其能级与镧系离子的能级吻合良好[31]。此外，d区发色团提供了相对较长的三重激发态，具有较高的量子产率，促进了能量向相邻的镧系离子的转移[32]。基于这些优点，一些d-f异核配位聚合物被用于实现高效的镧系发光。除以上常见的发光类型外，对于多孔结构的非发光MOFs，可以使用多种化学反应来修改框架组件，将发光基团在不影响整体框架完整性的情况下，精确的封装在其孔隙中，这种客体分子范围从镧系金属离子到荧光有机染料[33]。该方法为传感应用设计发光MOFs提供了灵活性。图1.2LCPs中光致发光不同起源的示意图：淡蓝色球体代表金属中心，淡黄色棱柱代表有机连接剂，内部的橙色球代表掺入的客体基团Fig.1.2SchematicrepresentationofthevariedoriginsofphotoluminescenceinluminescentCPswhereinmetalcenters(paleblue)arelinkedbyorganiclinkers(canaryyellow)withanincorporatedguest(orange).
内蒙古大学硕士学位论文5图1.3基于LMOFs的传感材料的示意图Fig.1.3SchematicillustrationoftheLMOF-basedsensingmaterials.1.3.1金属阳离子的检测过渡金属Fe2+，Zn2+，Co2+，Mg2+，Fe3+和Cu2+等离子，在合适的浓度时在生命系统中发挥着重要作用，浓度过度积累会破坏生物的细胞内平衡，导致严重的功能紊乱，严重时还会引起大量疾病包括癌症、心脏病和神经元退化等[59-62]。其他重金属离子如Hg2+，Pb2+和Cd2+等对人类健康和环境都有危害[63-65]。因此，对其进行高选择性、高灵敏度的检测是迫切需要的。2017年，南开大学的程鹏课题组合成了两个Ag(I)-Ln(Ⅲ)异金属有机框架（HMOF），在HMOF1中可以观察到Tb3+离子的特征发射，荧光传感表明其对Cu2+离子有很高的选择性，强的猝灭效应可以排除其他离子的干扰[66]。并且通过实验证明了可能的内部机理，Cu2+离子与配体上的氧原子产生相互作用降低了配体的天线效应，导致发光被猝灭（图1.4）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Controlling flexibility of metal–organic frameworks[J]. Jie-Peng Zhang,Hao-Long Zhou,Dong-Dong Zhou,Pei-Qin Liao,Xiao-Ming Chen. National Science Review. 2018(06)
本文编号：3223820
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
配位聚合物的形成Fig.1.1Formationofcoordinationpolymers.
内蒙古大学硕士学位论文3离子具有独特的光物理性质，包括发射峰尖锐，斯托克斯位移大，光稳定性高，能级固定，基本上不受配位环境的影响[29,30]，研究最多的两种镧离子是Tb3+和Eu3+离子。在镧系-过渡金属异核的配合物中，含d区金属的天线色团对镧系离子的d→f能量传递敏化也可以实现镧系发光。与传统的发光有机天线相比，使用d区的发色团对敏化镧系发光更高效，这是因为d10构型金属离子发色团在可见光区往往表现出较低的能量吸收带，其能级与镧系离子的能级吻合良好[31]。此外，d区发色团提供了相对较长的三重激发态，具有较高的量子产率，促进了能量向相邻的镧系离子的转移[32]。基于这些优点，一些d-f异核配位聚合物被用于实现高效的镧系发光。除以上常见的发光类型外，对于多孔结构的非发光MOFs，可以使用多种化学反应来修改框架组件，将发光基团在不影响整体框架完整性的情况下，精确的封装在其孔隙中，这种客体分子范围从镧系金属离子到荧光有机染料[33]。该方法为传感应用设计发光MOFs提供了灵活性。图1.2LCPs中光致发光不同起源的示意图：淡蓝色球体代表金属中心，淡黄色棱柱代表有机连接剂，内部的橙色球代表掺入的客体基团Fig.1.2SchematicrepresentationofthevariedoriginsofphotoluminescenceinluminescentCPswhereinmetalcenters(paleblue)arelinkedbyorganiclinkers(canaryyellow)withanincorporatedguest(orange).
内蒙古大学硕士学位论文5图1.3基于LMOFs的传感材料的示意图Fig.1.3SchematicillustrationoftheLMOF-basedsensingmaterials.1.3.1金属阳离子的检测过渡金属Fe2+，Zn2+，Co2+，Mg2+，Fe3+和Cu2+等离子，在合适的浓度时在生命系统中发挥着重要作用，浓度过度积累会破坏生物的细胞内平衡，导致严重的功能紊乱，严重时还会引起大量疾病包括癌症、心脏病和神经元退化等[59-62]。其他重金属离子如Hg2+，Pb2+和Cd2+等对人类健康和环境都有危害[63-65]。因此，对其进行高选择性、高灵敏度的检测是迫切需要的。2017年，南开大学的程鹏课题组合成了两个Ag(I)-Ln(Ⅲ)异金属有机框架（HMOF），在HMOF1中可以观察到Tb3+离子的特征发射，荧光传感表明其对Cu2+离子有很高的选择性，强的猝灭效应可以排除其他离子的干扰[66]。并且通过实验证明了可能的内部机理，Cu2+离子与配体上的氧原子产生相互作用降低了配体的天线效应，导致发光被猝灭（图1.4）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Controlling flexibility of metal–organic frameworks[J]. Jie-Peng Zhang,Hao-Long Zhou,Dong-Dong Zhou,Pei-Qin Liao,Xiao-Ming Chen. National Science Review. 2018(06)
本文编号：3223820
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3223820.html
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