[发明专利]多孔稀土金属有机骨架化合物的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一系列多孔稀土金属有机骨架化合物，具体的说，涉及一系列Ln^III(Ln＝ Tb，Eu，Dy，Er，Sm，Yb，Gd)和H₂BDC构筑的多孔稀土金属有机骨架化合物作为检测 Fe³⁺的荧光探针，具有良好的应用性能。

背景技术

近年来，金属有机骨架化合物(MOFs)作为一种新型的杂化材料越来越多地受到大家的 关注，其在气体存储和捕获、分离、化学催化、荧光、磁性及药物传输等领域表现出巨大的 潜在应用价值。因为MOFs材料可以通过金属离子和有机连接体的不同组合来系统地调节框 架内的孔道，而且框架中的功能性位点可以为特异性识别提供平台，这些特有的功能使得 MOFs成为一种极具前途的材料。最近，稀土金属有机骨架化合物(Ln-MOFs)作为检测金属 离子的荧光探针己被广泛研究，Ln-MOFs材料的稳定孔道和荧光性质的协同功能使其成为 一种非常有前景的新型材料。

发明内容

本发明的目的是利用三核稀土簇作为节点，利用对苯二甲酸(H₂BDC)作为有机配体， 在一定的温度下，利用溶剂热法合成一系列多孔稀土金属有机骨架化合物。

本发明采用的技术方案是：多孔稀土金属有机骨架化合物的制备方法，包括以下合成步 骤：

1)将Ln(NO₃)₃·6H₂O(Ln＝Tb，Eu，Dy，Er，Sm，Yb，Gd)，H₂BDC，邻氟苯甲酸， N,N-二甲基甲酰胺，水和浓硝酸加入到耐高温螺旋口的小玻璃瓶内，超声均匀；

2)将玻璃瓶加盖密封后放入烘箱中，于100-110℃下保持2-4天；

3)缓慢冷却至室温，得到六棱柱状晶体配合物；优选的，所述的缓慢冷却到室温的降 温速率为15-20℃·h^-1；

4)用N,N-二甲基甲酰胺清洗，过滤，干燥，得目标产物。

本发明的合成路线如图1所示，本发明合成的多孔稀土金属有机骨架化合物的结构如图3所示，该晶体结构属于P-3空间群。分子式为：[Ln₃(μ₃-OH)(BDC)₃(H₂O)₉]·3DMF·4H₂O(Ln＝Tb，Eu，Dy，Er，Sm，Yb，Gd)。该化合物是由三个配位模式相同的Ln^III以μ₃-OH基团的氧原子为中心形成一个三核簇，以该三核簇为节点，由二羧酸配体桥联形成三维孔洞结构，如图2所示，Ln^III拥有两个来自不同BDC配体中的氧原子，三个配位水分子的氧原子，一个来自μ₃-OH基团的氧原子所构成的一个八连接的结构，沿c轴方向，结构的孔道尺寸为

本发明的有益效果是：本发明所制备的多孔稀土金属有机骨架化合物可作为主体材料用 于主客体化学的后合成领域。所制备的多孔稀土金属有机骨架化合物可以作为检测Fe³⁺的荧 光探针，具有良好的应用性能。本发明的多孔稀土金属有机骨架化合物的制备方法简单，具 有很大的应用前景。

附图说明

图1是本发明多孔稀土金属有机骨架化合物的合成示意图。

图2是本发明多孔稀土金属有机骨架化合物内部Ln^III(Ln＝Tb，Eu，Dy，Er，Sm，Yb， Gd)与不同来源的氧原子所构成的八连接结构图。

图3是本发明多孔稀土金属有机骨架化合物的三维孔洞结构图。

图4是本发明基于Tb^III的多孔稀土金属有机骨架化合物的荧光光谱图。

图5是不同金属离子对本发明基于Tb^III的多孔稀土金属有机骨架化合物的荧光强度柱 状图。

图6是加入不同量Fe³⁺对本发明基于Tb^III的多孔稀土金属有机骨架材料的荧光发射光谱 图。

具体实施方式

实施例1基于Tb^III的多孔稀土金属有机骨架化合物