本發(fā)明涉及一種金屬骨料，設計一種金屬-有機骨架材料，應用于金屬陽離子，陰離子以及有機溶劑小分子的識別檢測，屬于熒光檢測領域。

背景技術：

隨著社會的發(fā)展，科技的進步。物質(zhì)檢測在生命科學，環(huán)境科學，醫(yī)學以及核工業(yè)等眾多領域有著越來越重要的作用。在眾多的檢測方法中，熒光檢測由于靈活快捷以及高靈敏度得到了廣泛的關注。其中，鑭系金屬熒光材料具有色澤鮮明，熒光壽命長，從紫外到近紅外寬發(fā)射范圍，以及大的斯托克斯位移的特點。金屬-有機骨架材料是通過無機金屬離子或簇與有機配體經(jīng)過化學自組裝形成。具有較高的比表面積和孔隙率，可調(diào)控的孔道尺寸，其在氣體存貯、吸附分離、催化、化學傳感以及藥物傳送等方面擁有廣泛應用前景。

鑭系金屬有機骨架材料繼承了金屬骨料的高比表面積等特點，同時又具有了鑭系金屬材料優(yōu)異的熒光性能?？蓱糜诮饘訇栯x子，陰離子，有機溶劑小分子的識別檢測。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種八面體金屬有機骨架功能化熒光材料、制備方法及其應用。

本發(fā)明的一種八面體金屬有機骨架功能化熒光材料，Eu-BDC-NH₂，其特征在于，化學結(jié)構(gòu)式為：[(CH₃)₂NH₂]₂[Eu₆(μ₃-OH)₈(BDC-NH₂)₆(H₂O)₆]，可用于金屬陽離子、陰離子、有機溶劑小分子的熒光檢測。金屬離子選自K⁺,Hg²⁺,Mg²⁺,Mn²⁺,Ni²⁺,Cu²⁺,Fe³⁺；陰離子選自F^-,Cl^-,NO₂^-,SO₄^2-,CO₃^2-,HCO₃^-,Cr₂O₇^2-；有機溶劑小分子選自丙酮，二氯甲烷，三氯甲烷，甲醇，乙醇，乙醚，乙酸乙酯。

本發(fā)明的一種八面體金屬有機骨架功能化熒光材料，其特征在于，晶體屬于立方體晶系，空間群為Fm-3m，晶胞參數(shù)為：β＝96.0160°，α＝γ＝90°。每個金屬銪離子分別與4個μ₃-OH的氧原子以及4個羧基上的4個氧原子鏈接；金屬銪離子第九個配位點為水分子；相鄰的金屬銪離子通過μ₃-OH基團和脫質(zhì)子化的羧酸基團橋連，以雙齒化的方式形成12連接的六核簇分子結(jié)構(gòu)單元[Eu₆(μ₃-OH)₈(O₂C-)₁₂]。每個六核簇分子結(jié)構(gòu)單元通過陰離子橋接配體BDC-NH₂^2-形成一個三維周期性的金屬-有機骨材料。

本發(fā)明上述所述的八面體金屬-有機骨架功能化熒光材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

以2-氟苯甲酸作為調(diào)節(jié)劑，有機配體2-氨基對苯二甲酸與硝酸銪在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、硝酸和水的混合溶液中，經(jīng)由熱反應得到八面體結(jié)構(gòu)的熒光材料。所述熱反應的反應條件為在玻璃耐壓瓶中，120℃，反應時間為20h。

將所得混合液經(jīng)過濾或離心得到固體沉淀，用N,N-二甲基甲酰胺，二氯甲烷對固體沉淀進行多次洗滌，以去除孔道內(nèi)殘留的原料和雜質(zhì)；所得固體產(chǎn)物烘干，得到活化后的材料。

優(yōu)選，有機配體2-氨基對苯二甲酸：2-氟苯甲酸：硝酸銪：N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、3.5摩爾/升硝酸：水用量關系為0.048毫摩爾：0.214毫摩爾：0.0413毫摩爾：2.2毫升：0.1毫升：0.25毫升。

本發(fā)明的金屬-有機骨架功能化熒光材料作為檢測探針，用于多種物質(zhì)的檢測?？捎糜诮饘訇栯x子、陰離子、有機溶劑分子的熒光檢測。金屬離子選自K⁺,Hg²⁺,Mg²⁺,Mn²⁺,Ni²⁺,Cu²⁺,Fe³⁺；陰離子選自F^-,Cl^-,NO₂^-,SO₄^2-,CO₃^2-,HCO₃^-,Cr₂O₇^2-；有機溶劑小分子選自丙酮，二氯甲烷，三氯甲烷，甲醇，乙醇，乙醚，乙酸乙酯。

本發(fā)明采用滴定法對特定金屬陽離子，陰離子，有機溶劑小分子進行識別檢測。配置待檢測物質(zhì)的N,N二甲基甲酰胺溶液，在溶液中加入一定量的金屬有機骨架材料，整個體系在10ml離心管中進行，將其置于超聲儀中震蕩，使其充分分散。其后發(fā)現(xiàn)可分別選擇性識別Cu²⁺,Fe³⁺,Cr₂O₇^2-，丙酮等。

附圖說明

圖1晶體結(jié)構(gòu)圖；

圖2功能化熒光材料Eu-BDC-NH₂在不同金屬陽離子的DMF溶液中的熒光強度圖。

圖3功能化熒光材料Eu-BDC-NH₂在不同陰離子的DMF溶液中的熒光強度圖。

圖4功能化熒光材料Eu-BDC-NH₂在不同有機溶劑純?nèi)芤褐械臒晒鈴姸葓D。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。

實施例1

所述材料Eu-BDC-NH₂的合成

有機配體2-氨基對苯二甲酸(0.048毫摩爾)、調(diào)節(jié)劑2-氟苯甲酸(0.214毫摩爾)與硝酸銪(0.0413毫摩爾)在N,N-二甲基甲酰胺(2.2毫升)、硝酸(0.1毫升3.5摩爾/升)和水(0.25毫升)的混合溶液中，120℃加熱40h，隨后冷卻到室溫。得到的淡黃色八面晶體用DMF、二氯甲烷溶劑反復多次洗滌，并室溫烘干。

實施例2

所述材料Eu-BDC-NH₂檢測Cu²⁺、Fe³⁺

取2mg所述材料Eu-BDC-NH₂浸入含有不同金屬陽離子M⁺的DMF溶液中，0.01mol/L,M⁺(M⁺＝K⁺,Hg²⁺,Mg²⁺,Mn²⁺,Ni²⁺,Cu²⁺,Fe³⁺)，并檢測其熒光強度。

實施例3

所述材料Eu-BDC-NH₂檢測Cr₂O₇^2-

取2mg所述材料Eu-BDC-NH₂浸入含有不同陰離子的DMF溶液中，0.01mol/L,(F^-,Cl^-,NO₂^-,SO₄^2-,CO₃^2-,HCO₃^-,Cr₂O₇^2-)，并檢測其熒光強度。

實施例4

所述材料Eu-BDC-NH₂檢測丙酮

取2mg所述材料Eu-BDC-NH₂浸入含有不同有機溶劑的純?nèi)芤褐校?丙酮，二氯甲烷，三氯甲烷，甲醇，乙醇，乙醚，乙酸乙酯)，并檢測其熒光強度。

晶體結(jié)構(gòu)測定：

表1配合物的晶體學數(shù)據(jù)