[发明专利]一种基于ZnⅡ的金属有机骨架及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架的制备及其应用，具体的说，涉及一种具有荧光探针功能的基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架的制备。

背景技术

在过去的十年，配位聚合物和相关的金属有机骨架已经获得了重大的科学关注。双方都有一个混合性质，通过多主题的有机配体协调联系的无机金属离子或簇状安排，给予他们一个主体性质，如孔隙度或磁特性等。潜在的应用领域包括气体存储，多相催化和传感器。在最近的几年里，关于配位聚合物和金属有机骨架的准确定义一直都是争议的源头。IUPAC最近提出的一个建议，金属有机骨架中应该拥有潜在的孔洞。所有其他维联接的配位化合物可以称为配位聚合物。许多的配位聚合物和金属有机骨架最近得到很大关注的一个特征是光致发光(PL)。光激发后，这一现象已经被广泛地应用在分析和生物医学的应用、物质的激发态、激光器和固态照明研究的排放。结合配位聚合物和金属有机骨架的多用途这种性质是一个有吸引力的研究目标。

发明内容

本发明的目的是以Zn^Ⅱ为节点，利用[1,1′:4′,1″]三联苯-3,5,2′,5′,3″,5″-六羧酸(H₆L)作为有机配体，在一定的温度下，利用溶剂热的方法合成一种基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架。

本发明采用的技术方案是：一种基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架，包括以下合成步骤：

1)将ZnCl₂，H₆L，N,N-二甲基甲酰胺，水，四氟硼酸加入容器中，于常温下，搅拌；

2)将容器密封后放入烘箱中，于353-363K下，保持3天；优选的，升温速率为5K·min^-1；

3)缓慢冷却到室温，静置至少1天后，得到白色半透明粒状晶体；优选的，缓慢冷却到室温的降温速率为5K·h^-1，并在室温下静置至少24小时。

4)用N,N-二甲基甲酰胺洗涤，过滤，干燥，得目标产物。

本发明的有益效果是：本发明所制备的一种基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架可作为多功能材料应用于荧光分子探针领域。所制备的一种基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架可以作为荧光探针对Fe³⁺进行检测。本发明的一种基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架的制备方法简单，具有很大的应用前景。

附图说明

图1是本发明基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架的合成示意图。

图2是本发明基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架的XRD图。

图3是本发明基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架的配体配位环境示意图。

图4是本发明基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架的不对称结构单元示意图。

图5是本发明基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架孔道示意图。

图6是本发明基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架在不同金属离子的甲醇溶液中的荧光强度柱状图。

图7是本发明基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架的甲醇悬浊液在不同Fe³⁺浓度下荧光强度的荧光光谱图。

具体实施方式

实施例1一种基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架

将20mg的ZnCl₂，5mg的H₆L，2mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，0.1mL的水以及0.02mL四氟硼酸加入体积为5mL的玻璃瓶中，并且常温条件搅拌30分钟。将玻璃瓶密封好放入烘箱中。加热使烘箱的温度从室温达到358K，升温速率为5K·min^-1，并保持温度在此条件下保温72h。以5K·h^-1的降温速率缓慢冷却到室温，得到白色半透明晶体；用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液洗涤、过滤，并在空气中干燥，得到目标产物，即基于Zn^Ⅱ的金属有机骨架。根据配体计算产率为58％。