[发明专利]可探测苦味酸的发光晶体材料[WS4Cu4(SCN)4Tb2(INA)4(HMPA)8]n的制备方法

说明书

一技术领域

本发明涉及芳香硝基爆炸物探测材料的制备，具体涉及一种可探测苦味酸(2,4,6- 三硝基苯酚)的发光晶体材料[WS₄Cu₄(SCN)₄Tb₂(INA)₄(HMPA)₈]_n的制备方法(HMPA＝六甲基磷酰三胺；INA＝异烟酸)。

二背景技术

从第二次世界大战开始，芳香硝基化合物作为一种具有高能量的爆炸物被广泛应用于军事和工业领域。快速和有选择性地探测芳香硝基爆炸物已经成为与国土安全、军事应用、法医调查以及雷场分析等许多领域的问题之一。又因为这些芳香硝基爆炸物是重要的环境污染物之一，所以在土壤和地下水中探测芳香硝基爆炸物对掩埋跟踪、水下炸药和弹药基地附近的环境监测等都是非常至关重要的，因此研究芳香硝基爆炸物的探测是非常有意义的。目前芳香硝基爆炸物的检测方法主要采用模拟犬类能力(电子鼻)等复杂仪器来进行，这些设备不仅昂贵、复杂，并且在现场使用的时候要解决仪器设备可随时移动等问题。因此，寻找方便易行和低成本的方法来探测芳香硝基爆炸物是很重要的。基于金属-有机框架材料的发光性能来进行芳香硝基爆炸物的探测获得了越来越多的关注，归功于其高度的灵敏性、简单性、回应时间快以及在液相和固相中都能使用等诸多优点。例如，三维的配合物[Cd(NDC)_0.5(PCA)]·Gx(G＝客体分子,NDC＝2,6-萘二甲酸,PCA＝4-吡啶甲酸)对2,4,6-三硝基苯酚探测有高度的灵敏性。

在硝基苯、对硝基甲苯、2,4-二硝基甲苯、2,4,6-三硝基甲苯和苦味酸等众多的芳香硝基爆炸物之中，苦味酸因爆炸能力强、安全系数低等特点而具有极高的危险性和化学毒性，从而成为芳香硝基爆炸物探测的重点。近些年来，对苦味酸进行探测的金属-有机框架材料得到了相关学科研究人员的广泛关注。例如文献Angew.Chem.,2013, 125,2953和Chem.Eur.J.,2015,21,2029都报道了具有苦味酸探测性能的金属-有机框架材料。

三发明内容

本发明的目的在于提供一种可探测苦味酸的发光晶体材料[WS₄Cu₄(SCN)₄Tb₂(INA)₄(HMPA)₈]_n的制备方法。

实现本发明包括以下步骤：

1.1将硫化氢气体通入到钨酸氨水溶液中反应，经抽滤、干燥制得四硫代钨酸铵；

1.2将硫氰酸亚铜和1.1中制得的四硫代钨酸铵加入到六甲基磷酰三胺中搅拌数分钟制得溶液；

1.3将异烟酸加入到步骤1.2中制得的溶液中搅拌至全部溶解，得到红色澄清溶液，调节溶液pH为8～10；

1.4将六水合硝酸铽的溶液加入步骤1.3中制得的红色溶液中，经过结晶、过滤、洗涤、干燥即得到发光晶体材料[WS₄Cu₄(SCN)₄Tb₂(INA)₄(HMPA)₈]_n。

本发明可探测苦味酸的发光晶体材料[WS₄Cu₄(SCN)₄Tb₂(INA)₄(HMPA)₈]_n的制备方法中，溶液pH的范围为8～10，四硫代钨酸铵、硫氰酸亚铜和异烟酸的摩尔比为 1:2～4:2～4。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)合成路线简单、产率较高；(2)合成的原料易得；(3)材料的苦味酸探测性能较好；(4)材料的化学、光学稳定性好。

四附图说明

图1：加入不同体积的1mM的苦味酸异丙醇溶液，发光晶体材料 [WS₄Cu₄(SCN)₄Tb₂(INA)₄(HMPA)₈]_n在乙腈悬浮液中的荧光光谱图(激发光波长 280nm)。