[发明专利]一种一维三核锌配位聚合物的制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种一维三核锌配位聚合物，其化学式为：[Zn₃(μ₃‑bcpb)₂(OH)₂]_n，其中bcpb^2‑表示1,4‑二(2′‑羧基苯氧基)苯去掉两个质子的形式。所述三核锌配位聚合物是通过水/溶剂热方法制得，即：将Zn(NO₃)₂·6H₂O和H₂bcpb以2:1的物质的量之比置于聚四氟乙烯反应器中，再加入0.5mL浓度为0.25mol/L的NaOH和6mL的H₂O，在水热反应釜中以413K反应3天；冷却至室温后收集无色透明的块状晶体，蒸馏水洗涤，真空干燥即可得到，产率为63.4％。本发明制备的金属锌配位聚合物重复性好、合成过程简单易操作。该配合物在固相和水溶液中具有稳定的荧光发射，对丙酮、二价铜离子和三价铽离子具有很好的选择性响应，可作为优良的水介质荧光探针用于检测丙酮、二价铜离子和三价铽离子。

技术领域

本发明涉及金属配合物技术领域，特别涉及一种一维三核锌配位聚合物的制备方法及其应用。

背景技术

丙酮是一种无色透明易流动液体，有芳香气味且极易挥发，密度为0.789g/cm³。长期接触丙酮易导致急性中毒，会出现乏力、恶心、头痛、头晕；重者发生呕吐、气急、痉挛甚至昏迷。铜是一种过渡金属元素，纯铜是柔软的金属，表面刚切开时为红橙色带金属光泽，延展性好，导热性和导电性高。自然界中不存在游离的铜，主要以金属铜、一价铜和三价铜三种形式存在。作为人体必须的微量元素，二价铜对人体是有益的。人体缺乏铜会引起贫血，毛发异常，骨骼和动脉异常，甚至导致脑障碍。但如过剩，会引起肝硬化、腹泻、呕吐、运动障碍和知觉神经障碍。铽是一种镧系元素，银白色金属，密度为8.27g/cm³，有毒。因此，检测饮用水和废水中的丙酮、二价铜离子和三价铽离子，不仅是公共安全领域的迫切要求，也是保护环境的当务之急。与普通的检测方法相比，荧光探针作为目前研究较广泛的一种检测方法，具有合成简单、识别速度快、检测准确、成本低等优点。所以设计和合成可用于丙酮、二价铜离子和三价铽离子快速检测的化学传感器，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一维三核锌配位聚合物的制备方法，以及将该配位聚合物作为荧光探针在水溶液中检测丙酮、二价铜离子和三价铽离子的应用。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明提供的一种一维三核锌配位聚合物，其分子简式为：[Zn₃(μ₃-bcpb)₂(OH)₂]_n，其中bcpb^2-表示1,4-二(2′-羧基苯氧基)苯去掉两个质子的形式，n表示聚合度；其结构式为：

该三核锌配位聚合物属于单斜晶系，空间群为P2₁/c，晶胞参数：α＝90°，β＝99.975(3)°，γ＝90°。由三核Zn通过主配体相互连接形成了次级结构单元[Zn₃O₁₀H₂]。不对称单元是由两个锌原子与一个去质子的主配体组成。Zn1原子分别与来自不同配体羧酸上的五个氧原子和一个羟基配位，形成了一个扭曲的八面体结构；Zn2原子分别与来自不同配体羧酸上的三个氧原子和一个羟基配位，形成一个扭曲的四面体结构。X射线粉末衍射证实晶体样品均一稳定。

本发明提供一种一维三核锌配位聚合物的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将摩尔比为1:2的H₂bcpb与金属盐Zn(NO₃)₂加入到聚四氟乙烯管中，并加入6mL的H₂O和0.5mL的NaOH溶液；