[发明专利]一种四方晶系Cd-MOF晶体材料及其合成方法和应用

说明书

本发明公开了一种四方晶系Cd‑MOF晶体材料及其合成方法和应用。所述的四方晶系Cd‑MOF晶体材料分子式为：[Cd(L)]·H₂O，其中，L表示二(4‑(2‑吡啶基)‑(5‑1H‑1,2,4‑三氮唑基))甲烷脱去两个氢原子，带两个单位负电荷。该材料的合成方法为：取二(4‑(2‑吡啶基)‑(5‑1H‑1,2,4‑三氮唑基))甲烷和Cd(Ac)₂·2H₂O置于水和DMF组成的混合溶剂中，在NaN₃存在的条件下加热反应，即得。本发明所述Cd‑MOF对Fe³⁺离子、多种阴离子及苦味酸等其它硝基芳烃均具有进行识别作用。

技术领域

本发明涉及金属有机骨架化合物，具体涉及一种四方晶系Cd-MOF晶体材料及其合成方法和应用。

背景技术

分子识别是离子或中性分子等与外来物种间一种特殊的、专一性的相互作用，是主体对外来分析客体的特异性结合同时会表现出某种功能的过程。在分子识别之上逐渐兴起一类能够通过离子或分子结合而使其自身的磁、电或光学等性质发生改变的化合物即化学传感器。用于识别和检测环境中和生物体内重要分析物的荧光传感器是化学传感器领域一个重要的研究方向。荧光分子经过目的性设计合成引入到目标体系中，能够将识别信息转换成荧光信号传递给外界，从而实现了人与分子间的对话，搭起宏观世界和微观世界联系的桥梁，具有这种功能的分子称之为荧光探针分子。

金属有机骨架化合物(MOFs)具有丰富的拓扑结构，较高的比表面积，而且其结构和性质可根据具体的应用进行调节。近年来，MOF材料的研究迅猛发，这类晶体材料在催化、气体存储、药物缓释等领域也展现了优于其他传统材料的特点。此外，由于的MOF材料独特的光电特性及其它性质，使它们成为开发高性能化学传感器的重要材料。现有技术中，d¹⁰过渡金属镉与有机配体配位形成的MOF化合物有很多，如：

公开号为CN109134518A的发明专利，公开了一种金属有机框架物Cd-MOF晶体材料，其化学式为[Cd₂(NTA)₂(DMF)(H₂O)]_n，其一个结构单元，是由两个Cd²⁺，两个配体阴离子NTA^2-，两个主体H₂O分子和两个主体DMF分子组成；该材料可作为电解水析氧催化剂应用。

公开号为CN 110240706 A的发明专利，公开了一种新型Cd-MOF材料及其制备方法和应用，所述Cd-MOF材料的分子式为C₂₄H₁₉Cd_1.5N₁₀O₃，摩尔质量M＝664.09g/mol，六方晶系，晶胞参数为：α/°＝90，β/°＝90，γ/°＝120，Z＝18。该材料对苦味酸有良好的选择性。

公开号为CN 108546551 A的发明专利公开了一种荧光探针，其以Cd²⁺的金属有机框架材料Cd-MOF为基体，通过“原位还原”方法引入具有特殊蓝光发射的稀土金属离子Eu²⁺做荧光探针。该发明所述荧光探针对Fe³⁺离子表现出灵敏的识别性，荧光淬灭率达到99％，可用于水体中Fe³⁺离子的识别检测。

但上述现有Cd-MOF材料仅能单一的对Fe³⁺离子或苦味酸进行识别，无法同时对Fe³⁺离子、阴离子及苦味酸等其它硝基芳烃进行识别。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构新颖，对Fe³⁺离子、多种阴离子及苦味酸等其它硝基芳烃均具有进行识别作用的四方晶系Cd-MOF晶体材料及其合成方法和应用。