[发明专利]二维互穿形成的三维镉配位聚合物及其制法与应用

说明书

本发明提供了一种二维互穿形成的三维镉配位聚合物，其化学通式为{[Cd₂(etc)(pyan)_1.5(H₂O)₃](H₂O)₂}_n，属于单斜晶系，空间群为P2₁/n，晶胞参数所述化学通式中，组分etc^4‑是四元有机羧酸H₄etc脱去4个质子所得，所述H₄etc结构如式Ⅰ所示；组分pyan结构如式Ⅱ所示，该聚合物制备条件温和，产率可达45％其热稳定性较高；在空间结构中，具有柱撑多孔的2D配位聚合结构，2D网络通过三重互穿形成了三维的金属‑有机框架结构；在365nm紫外光照射下，晶体样品呈现出明亮的绿色荧光；此外该镉配位聚合物，可用于水溶液中NO₂^‑的检测，以及用于光敏性复合材料与器件的制备。

技术领域

本发明属于先进发光材料领域，具体涉及一种二维互穿形成的三维镉配位聚合物及其制法与应用。

背景技术

以富电子有机配体和普通过渡金属盐为原料，通过配位键构筑新颖的配位聚合物，已经成为发光新材料领域的前沿课题。实践证明，制备配位聚合物过程中，微观反应过程、拓扑结构以及性能都难以预测。因此制备拓扑结构新颖、性能优良、可实用的配位聚合物是富挑战性的课题，尤其是三维配位聚合物难度更大。

亚硝酸盐，广泛存在于人类环境中，是自然界中最普通的含氮化合物之一，最常见盐是亚硝酸钠(NaNO₂)，NaNO₂是白色至淡黄色粉末或颗粒状，味微咸，易溶于水，在工业、建筑业中广为使用，肉类制品中也允许作为发色剂限量使用。由于亚硝酸盐外观与食盐相似，国家禁止餐饮业采购、贮存和使用亚硝酸盐(亚硝酸钠、亚硝酸钾等)，防止误将亚硝酸盐当成食盐使用。由于亚硝酸盐在人体胃肠道的酸性环境中可以转化为亚硝胺，亚硝胺具有强烈的致癌作用，主要引起食管癌、胃癌、肝癌和大肠癌等，在食品检验中，亚硝酸盐(主要指亚硝酸钠)是一项重要指标。因此，发展一种能快速检测亚硝酸盐的新方法，无疑有着比较重要的现实意义。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种二维互穿形成的三维镉配位聚合物，该新物质可用于亚硝酸根NO₂^-离子的快速荧光检测和荧光性掺杂有机玻璃的制备方面。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种二维互穿形成的三维镉配位聚合物，其特征在于，其化学通式为{[Cd₂(etc)(pyan)_1.5(H₂O)₃](H₂O)₂}_n(代号为Cd-MOF)，属于单斜晶系，空间群为P2₁/n，晶胞参数所述化学通式中，组分etc^4-是四元有机羧酸H₄etc脱去4个质子所得，所述H₄etc结构如式Ⅰ所示；组分pyan结构如式Ⅱ所示，

进一步，所述三维镉配位聚合物的晶体学独立的不对称结构中，包含2个Cd²⁺离子，1个etc^4-和1.5个pyan组分；每个所述etc^4-与4个Cd²⁺离子配位模式如式III所示，组分pyan与Cd²⁺存在两种配位模式pyan-A和pyan-B，所述pyan-A如式IV所示，所述pyan-B如式Ⅴ所示；所述Cd²⁺离子的配位方式分别如式Ⅵ和式Ⅶ所示；其中，式III至式Ⅶ中原子数字标记表示来源；