[发明专利]一种荧光金属有机框架超结构化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及功能纳米材料技术领域，具体涉及一种荧光金属有机框架超结构化合物及其制备方法和应用。本发明提供一种荧光金属有机框架超结构化合物的制备方法，包括以下步骤：提供一种微流控混料装置；将可溶性稀土盐溶液由第一进料管1注入；将油相溶液由第二进料管2注入；在所述混料通道4中，所述稀土盐溶液形成稀土盐溶液液滴后与有机配体溶液发生配位化学反应，得到所述荧光金属有机框架超结构化合物。本发明提供的制备方法能够制备得到自组装呈球体的荧光金属有机框架超结构化合物，且球体粒径分布均匀。

技术领域

本发明涉及功能纳米材料技术领域，具体涉及一种荧光金属有机框架超结构化合物及其制备方法和应用。

背景技术

金属有机框架(Metal-organic frameworks，MOFs)是由作为连接节点的金属团簇或离子和刚性的有机配体通过配位键组成的多孔晶体材料。对比于沸石、活性炭、二氧化硅凝胶等传统的多孔材料，MOFs因其合成方法简单、比表面积大、结构多样可调节而受到人们的青睐。MOFs结构和功能的丰富可设计性使得人们可以通过选择不同的金属离子、团簇和有机配体来赋予其多样的功能，因此有大量基于MOFs的荧光传感、生物检测等尖端应用的报道。

荧光MOFs超结构是MOFs通过自组装形成三维球状结构，是一类非常有前途的多功能材料，除了自身结构的独特性外，还能与其它功能材料复合发挥作用。它的发光特性非常敏感，可以通过对荧光MOFs超结构中的结构、孔径和功能位点进行合理的控制，得到高灵敏度和高选择性的复合型荧光传感MOFs。

目前，荧光金属有机框架材料的制备方法主要是水热反应，但是采用水热反应时，难以控制其自组装形成超结构，通常只能得到单独的MOFs纳米棒或者纳米棒团簇。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种荧光金属有机框架超结构化合物及其制备方法和应用，本发明提供的制备方法能够自组装制备得到呈球体的荧光金属有机框架超结构化合物，且球体的粒径分布均匀。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种荧光金属有机框架超结构化合物的制备方法，包括以下步骤：

提供一种微流控混料装置，所述微流控混料装置包括第一进料管1，入料端与所述第一进料管1的出料端连通的毛细管3，入料端与所述毛细管3的出料端连通的混料通道4，还包括第二进料管2，所述第二进料管的出料端与所述混料通道4的入料端连通；

将可溶性稀土盐溶液由第一进料管1注入，流经毛细管2进入混料通道4，将油相溶液由第二进料管2注入，进入混料通道4，

在所述混料通道4中，所述稀土盐溶液形成稀土盐溶液液滴；

所述稀土盐溶液液滴流出混料通道4后与有机配体溶液发生配位化学反应，得到所述荧光金属有机框架超结构化合物。

优选的，所述可溶性稀土盐溶液进入混料通道4时的流速为5～15μL/min；

所述油相溶液进入混料通道4时的流速为150～250μL/min。

优选的，所述毛细管3为圆锥形，所述圆锥形的底面内径为0.05～0.15mm，外径为0.3～0.4mm；

所述第一进料管1和混料通道4的内径独立为0.5～0.6mm，外径独立为0.75～0.86mm；

所述第二进料管1的内径为0.35～0.45mm，外径为0.47～0.57mm。

优选的，所述可溶性稀土盐溶液的摩尔浓度为300～400mmol/L；

所述可溶性稀土盐溶液包括可溶性铕盐溶液、可溶性铽盐溶液和可溶性镝盐溶液中的任意一种或两种。