[发明专利]一种基于PBP和二羧酸配体的发光金属-有机框架材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于PBP和二羧酸配体的发光金属‑有机框架材料及其制备方法和应用，该材料的分子式为C₅₀H₄₀N₁₀O₁₃S₂Zn₂，晶系为单斜，空间群为C2/c，晶胞参数为α＝90°，β＝100.769°，γ＝90°，Z＝4；该材料的化学通式为{Zn(TDC)(PBP)·2.5H₂O}_n，其中，TDC为3,5‑吡啶二羧酸，PBP为4‑苯基‑2,6‑双(2'‑吡嗪基)吡啶。该发光金属‑有机框架材料对芳香硝基爆炸物2,4,6‑三硝基苯酚具有高灵敏的探测性能。

技术领域

本发明属于发光晶体材料技术领域，具体涉及一种基于PBP和二羧酸配体的发光金属-有机框架材料及其制备方法和应用。

背景技术

金属-有机框架(MOFs)是由金属离子或离子簇和可调节的有机配体组成的新一代结晶多孔化合物，由于其具有极高的表面积、显著的物理化学稳定性和可调节的孔隙结构，使其成为很有发展前景的新一代功能材料。最近，发光金属-有机框架(LMOFs)传感器由于具有出色的灵敏度、高度选择性以及操作简便性，引起了越来越多人们的关注。含氮配体具有良好的金属配位能力，且具有发光性能，是用来构建LMOFs的最常见的配体。

如今，出于对人类健康和国土安全的考虑，有效检测芳香硝基化合物(NACs)引起了人们极大的兴趣。NACs由于它不仅广泛用于各种行业，包括染料，烟花和制药，而且它很难去除或降解，所以是一种有害的环境污染物。因此，开发高效，快速，可靠且稳定的方法检测NACs，对人类健康和环境具有重要意义。4-苯基-2,6-双(2'-吡嗪基)吡啶(PBP)具有多个配位点，不仅包含一个内部三齿N供体，容易和金属中心螯合，而且还具有外部N供体，可以与金属中心结合，而且具有π共轭骨架，具有发光性能。但目前针对此配体构建的LMOFs用于检测NACs的研究尚未见相关报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于PBP和二羧酸配体的发光金属-有机框架材料及其制备方法和应用，对芳香硝基爆炸物2,4,6-三硝基苯酚(TNP)具有快速、简便、高灵敏的探测性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于PBP和二羧酸配体的发光金属-有机框架材料，该材料的分子式为C₅₀H₄₀N₁₀O₁₃S₂Zn₂，晶系为单斜，空间群为C2/c，晶胞参数为α＝90°，β＝100.769°，γ＝90°，Z＝4；该材料的化学通式为{Zn(TDC)(PBP)·2.5H₂O}_n，其中，TDC为2,5-噻吩二羧酸，PBP为4-苯基-2,6-双(2'-吡嗪基)吡啶，PBP的结构式为：

一种基于PBP和二羧酸配体的发光金属-有机框架材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1)称取0.016g 0.05mmol的PBP、0.030g 0.1mmol的Zn(NO₃)₂·6H₂O和0.017g0.1mmol的TDC，加入到水热反应釜中，再向反应釜中加入3mL H₂O和3mL DMF，搅拌30min；

步骤2)将反应釜放在90℃的烘箱中恒温反应72h，以2℃/h的降温速率降温至室温，得到黄色块状晶体即为所述基于PBP和二羧酸配体的发光金属-有机框架材料，其分子式为C₅₀H₄₀N₁₀O₁₃S₂Zn₂。

一种基于PBP和二羧酸配体的发光金属-有机框架材料作为传感器在探测2,4,6-三硝基苯酚中的应用。