[发明专利]一种基于邻羧基苯乙酸配体的[Cd2Na2]异金属荧光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于邻羧基苯乙酸配体的[Cd₂Na₂]异金属荧光材料及其制备方法，荧光材料分子式为[Cd₂Na₂(L)₃(H₂O)₃]_n，n=∞，L为脱去两个H⁺的邻羧基苯乙酸配体，荧光材料具有二维层状结构，制备方法为：将邻羧基苯乙酸的DMF溶液、硝酸镉和醋酸钠水溶液加入反应瓶中，搅拌的条件下逐滴加入氢氧化钠水溶液，将体系的pH调到5.8~6.4，搅拌5~10min后密封，在85~100℃的恒温条件下加热36~72h，冷却至室温，过滤、干燥，得到晶态[Cd₂Na₂]异金属荧光材料。本发明的合成和提纯方法简单，成本低廉，荧光性能良好，作为荧光材料在发光分子器件和荧光探针领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于光学材料应用技术领域，具体涉及一种基于邻羧基苯乙酸配体的[Cd₂Na₂]异金属荧光材料及其制备方法，以及其作为荧光材料在发光分子器件和荧光探针等领域的应用。

背景技术

金属有机配位聚合物作为一种新型晶体材料，不仅结构多样，而且在光学、电学、磁学、气体储存和分离等领域具有广阔的应用前景。众所周知，结构决定性能，配位聚合物的性能与结构有着紧密的联系。当前晶体工程学的重要任务是选择合适的有机配体和金属离子，根据晶体工程原理和自组装规律，通过调控影响反应过程的各种因素，获得结构新颖、性能独特的金属有机配位聚合物。其中，具有优良荧光性质的金属有机配位聚合物备受关注，其在发光分子器件和荧光探针等领域具有广阔的应用前景 [Chem. Soc. Rev.,2017, 46: 3134-3184； Nature, 2003, 423: 705-714；Angew．Chem．Int．Ed．，2011，50:8110—8113]。

此类材料以过渡金属离子和多官能团有机配体为基本构件组装而成。有机构筑配体常用的是多羧酸或吡啶类配体，其中，多羧酸配体上的每个羧基氧原子具有2 个孤对电子，能够产生单齿、单齿桥连和双齿螯合等多种配位模式，而吡啶基上的氮原子有1 对孤对电子，只有单一的配位模式，与其相比，多羧酸类配体与金属离子更容易组装出结构多变、性能良好的荧光材料。构筑此类荧光材料，金属离子使用较多的有Zn(II)、Cd(II)等离子。目前，报道的荧光材料多为基于单一金属，基于异金属的荧光材料仍十分少见。在过渡金属体系中引入另一抗磁离子，如Na(I)离子，不仅可以通过异金属间的协同作用可以得到结构丰富多变的荧光材料，也可以通过异金属p-d间的能量转移提高体系的荧光性能。[Coord.Chem. Rev. 2019, 378, 365-381; Chem. Soc. Rev., 2009, 38: 1257-1283；Chem.Soc. Rev., 2017, 46：239-274] 因此，此类异金属荧光材料具有更好的发展及应用前景。

发明内容

本发明的目的旨在开发一种基于邻羧基苯乙酸配体的[Cd₂Na₂]异金属荧光材料，同时提供此材料的制备方法及其作为荧光材料在发光分子器件和荧光探针等领域的应用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：