[发明专利]一种铟钾铜三金属配位聚合物晶体及其制备方法和应用

说明书

本发明属于配位化学技术领域，具体涉及一种铟钾铜三金属配位聚合物晶体及其制备方法和应用。所述的铟钾铜三金属配位聚合物晶体的分子式为[InKCu₂I₂C₄₂H₅₈N₁₀O₁₄]n，n为正整数，该晶体属于单斜晶系，空间群为P21/c。本发明使用原料烟酸、硝酸铟、碘化亚铜、碘化钾简单易得，与N,N'‑二甲基甲酰胺在溶剂热条件下进行反应即得到一例具有绿色荧光性能的铟钾铜三金属配位聚合物晶体，制备方法简单，合成成本低。

技术领域

本发明属于配位化学技术领域，具体涉及一种铟钾铜三金属配位聚合物晶体及其制备方法和应用。

背景技术

金属有机配位聚合物是一种由金属和有机配体之间利用配位键形成的新型功能晶态材料，该材料在发光材料、有机催化、气体吸附分离等领域有着重要应用。金属离子在金属有机配位聚合物中做为连接的中心节点与有机配体通过配位自组装构建成一维、二维或者是三维的晶体结构。在该类材料中金属离子可以是单一金属离子，双金属离子或者是多金属离子。而多金属离子构建成的金属有机配位聚合物往往表现出不同于单一金属离子的特性。目前以单纯铟离子为中心节点的金属有机配位聚合物还比较常见，其有机配体多为含羧酸的芳香类有机分子，铟与均苯三甲酸构筑的三维金属有机框架结构表现出良好的气体吸附性能；以铟铜双金属的为中心节点的配位聚合物目前正受到越来越多的关注；而以铟钾铜三金属离子为中心节点同时存在于晶体结构中的配位聚合物目前还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铟钾铜三金属配位聚合物晶体及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的技术方案如下：

一种铟钾铜三金属配位聚合物晶体，所述的铟钾铜三金属配位聚合物晶体的分子式为[InKCu₂I₂C₄₂H₅₈N₁₀O₁₄]n，n为正整数，在晶体的基本结构单元中含有一个铟离子，一个钾离子，两个一价铜离子，两个碘离子，四个烟酸阴离子，六个N,N'-二甲基甲酰胺分子。铟离子与八个烟酸配体的氧原子配位形成扭曲的八面体构型，钾离子与两个烟酸配体的氧原子、四个N,N'-二甲基甲酰胺的氧原子配位成键，呈现出扭曲的八面体构型；铟离子与钾离子由烟酸配体的氧原子连接形成了In-K簇，一价铜离子与两个碘离子、两个烟酸配体的氮原子配位形成四面体构型，一价铜离子与碘离子形成Cu₂I₂簇，Cu₂I₂簇由四个烟酸配体与In-K簇构筑形成了二维网格的晶体结构。

所述一种铟钾铜三金属配位聚合物晶体的制备方法如下：将硝酸铟、碘化亚铜、碘化钾、烟酸置于N,N'-二甲基甲酰胺中，室温下搅拌至混合均匀，得到混合液，再将混合液置于内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，在温度为100摄氏度下反应2天，然后降温至室温，得到黄色透明的块状晶体，所得晶体即为铟钾铜三金属配位聚合物。

所述的烟酸：硝酸铟：碘化钾：碘化亚铜的摩尔比为4：1：1：1，所述的烟酸配体与N,N'-二甲基甲酰胺的摩尔比为1：（5≈20）。

一种铟钾铜三金属配位聚合物晶体，该晶体属于单斜晶系，空间群为P21/c，单胞参数为：a=10.871(3) Å，b=19.570(6) Å，c=27.571(8) Å，β=90.815(6)°，V=5865(3) Å3，Z=4，分子量=1461.78。

本发明中的铟钾铜三金属配位聚合物晶体具有稳定的绿色发光性能。室温固态下，以330nm激发光照射，铟钾铜三金属配位聚合物晶体呈现出绿色荧光，最强的发射峰最高处位于560nm处。

本发明的显著优点在于：