[发明专利]含混合配体二维镉聚合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于金属有机配位聚合物材料领域，涉及到一种含混合配体的二维镉聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，具有荧光性质的金属配位聚合物一直研究的热点之一。配位聚合物是金属离子与有机配体通过自组装过程形成的包含周期性网络结构的金属有机骨架晶体材料，结合了金属离子和有机配体两者的特性，具有良好的发光性能。金属配位聚合物的荧光发光性质，包括荧光发光的发射强度和发射波长等，不仅和中心金属离子有关，很大程度上与有机配体的分子结构有关，不同有机配体与相同的金属离子配位，可能会发出不同波长和不同强度的荧光，因此对具有荧光发射能力的金属配位聚合物的分子设计和合成以及对其结构与性能关系的研究，一直是一个备受关注的科学问题，具有广阔的应用前景。

设计和合成具有特定发射波长的金属配位聚合物，必须寻找合适的中心金属离子和有机配体。对于镉离子有着丰富的配位模式(六配位，七配位和八配位)，易与羧基氧和含刚性氮进行配位。而做为有机配体来说，选择4-(1-羧乙基)苯甲酸(L)存在羧基拉电子基团，有利于分子内电荷转移，并且具有苯环电子共扼体系，有利于π电子吸收跃迁，表现出丰富的电子转移行为，可发射较强的荧光性质。而对于2-(吡啶-4基)苯并咪唑(4PBI)存在咪唑环和苯环电子共轭体系，有利于电子迁移，表现出荧光性质。对于混合配体来说，羧基氧和咪唑环有较强的且丰富多样的配位能力，可以和金属离子形成不同维数的结构新颖的金属配位聚合物，从而调控化合物的发光。对于镉配位聚合物来说，由于镉离子的d¹⁰结构使得它们很难被氧化或还原，因此其荧光发光方式，既不是金属到配体的电荷转移跃迁(MLCT)，也不是配体到金属的电荷转移跃迁(LMCT)。它们应该是混合配体内部的跃迁引起的。主要是通过电荷转移的方式。(X.H.Chang,Y.Zhao,[J].CrystEngComm.,2014,16,6417;L.Zhou,J.Zhang,[J].CrystEngComm.,2013,15,8989;牛丹，东北师范大学硕士学士论文[D]，2013)。

发明内容

本发明解决现有荧光有机发光材料的合成成本高的问题，提供了一种含混合配体的二维镉聚合物及其制备方法和应用。

本发明提供的一种过渡金属配位聚合物，分子式为:[Cd(L)(4PBI)]_n其中为L为4-(1-羧乙基)苯甲酸，4PBI为2-(吡啶-4基)苯并咪唑。

本发明提供的一种含有混合配体含镉的二维聚合物及其制备方法主要采取以下技术方案：这种过渡配合物的制备是将L和4PBI和金属盐以一定比例的物质的量混合溶于水中，加入一定量的氢氧化钠，置于聚四氟乙烯管中密封，置不锈钢反应釜中，将反应釜放入GZX—9030MBE电热鼓风机中。在50-200摄氏度下晶化0.1-7天，自然冷却至室温，析出颗粒状晶体。

上述的含混合配体的二维镉聚合物的应用在于含有混合配体的二维镉配位聚合物可作为金属有机发光材料使用。

本发明的有益效果：本发明的含有混合配位聚合物是在水热合成条件下得到，制备方法工艺简单，无污染，合成出来的材料缺陷少，结晶度高。该具有混合配体的聚合物分子发光领域有非常好的潜在的应用前景。

附图说明

图1、本发明含有混合配体的二维镉的配位环境图。

图2、本发明含有混合配体的二维镉的二维层状图。

图3、本发明含有混合配体的二维镉的堆积图。

图4、本发明含有混合配体镉的配位聚合物的固态荧光光谱图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。

实施例1(C₂₂H₁₇CdN₃O₄)