[发明专利]一种铅基金属有机框架材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种铅基金属有机框架材料及其制备方法和应用。采用的制备方法为：将Pb(NO₃)₂，3,3',3”‑(1,3,5‑三嗪‑2,4,6‑三氨基)三苯甲酸(TATMA)，溶剂为N,N‑二甲基乙酰胺(DMA)和水，加入容器中，于常温下搅拌30分钟；将容器密封后放入烘箱中，于温度300‑400K下，保持6‑24小时；缓慢冷却到室温，得到无色透明晶体；用N,N‑二甲基乙酰胺(DMA)洗涤、过滤、干燥，得目标产物。本发明所制备的铅基金属有机框架材料作为荧光传感器，对硝基苯具有高灵敏度和选择性识别，在荧光识别有害物方面具有潜在应用价值。

技术领域

本发明属于荧光识别材料制备领域，具体是一种对硝基苯具有选择性荧光识别的铅基金属有机框架及其制备方法。

背景技术

随着工业经济的不断发展，环境污染已成为当今社会需要迫切解决的一大难题，硝基芳香类爆炸物受到广泛关注。硝基苯是一种简单硝基芳烃类化合物，也是硝基芳烃类爆炸物的重要组成部分。此外，由于硝基苯具有较强的毒性，吸入、摄入或皮肤吸收均可引起人员中毒而引起可怕的健康问题，因此，寻找一种快速和有选择的硝基苯检测方法在国土安全和环境安全方面发挥着至关重要的作用。目前传统的检测方法都需要大型实验仪器，成本高，耗时长，在实际应用中不是很方便，在此背景下，荧光识别材料受到化学研究者的广泛关注，因为这一技术可利用化合物的荧光变化实现比色检测硝基苯。

近年来，荧光金属有机框架由于结构多样性、可调性及检测高灵敏性，低损耗等优点，广受关注。由于对硝基苯具有选择性的荧光识别铅基金属有机框架在合成上有一定难度，因此基于铅基金属有机框架的荧光识别材料较少。与此同时，荧光金属有机框架存在灵敏度较低的缺点，原因可能在于多种物质都能导致荧光剂的荧光猝灭，所以有必要发明一种新的对硝基苯具有高灵敏度识别的铅基金属有机框架及其制备方法，以克服上述问题。

发明内容

本发明针对以上现状，提供了一种铅基金属有机框架材料的制备及应用。研究发现：本发明的铅基金属有机框架材料对硝基苯具有高灵敏度识别，在荧光识别有害物方面具有潜在应用价值。

本发明采用的技术方案是：一种铅基金属有机框架材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将Pb(NO₃)₂，3,3',3”-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三氨基)三苯甲酸(TATMA)，N,N-二甲基乙酰胺(DMA)，水加入容器中，于常温下，搅拌30分钟；

2)将容器密封后放入烘箱中，于300-400K下，保持6-24小时；

3)缓慢冷却到室温，静置至少1天后，得到无色透明晶体；

4)用N,N-二甲基乙酰胺(DMA)洗涤，过滤，干燥，得目标产物。

进一步的，上述的铅基金属有机框架材料的制备方法，步骤1)中，按摩尔比，Pb(NO₃)₂:3,3',3”-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三氨基)三苯甲酸:N,N-二甲基乙酰胺:水＝(0.1～0.3)：(0.1～0.3)：(50～200)：(140～420)。

进一步的，上述的铅基金属有机框架材料的制备方法，步骤2)中，将容器密封后放入烘箱中，升温速率为5-10℃·min^-1。

进一步的，上述的铅基金属有机框架材料的制备方法，步骤3)中，所述的缓慢冷却到室温的降温速率为5-10℃·h^-1，并在室温下静置至少24小时。

按照上述的制备方法获得的铅基金属有机框架材料的化学式为μ₃-(OH)₂Pb₄[C₂₄N₆O₆H₁₈]₂。该晶体属于三斜晶系，空间群为P-1。