[发明专利]一种用于金属离子检测的发光金属-有机框架材料及其制备方法

摘要

本发明属于无机化学技术领域，具体涉及一种用于金属离子检测的发光金属有机框架材料及其制备方法，先将镉盐、含氮有机配体、含氧有机配体、水、N,N’‑二甲基甲酰胺混合均匀得到混合物；再将制备的混合物装入带聚四氟乙烯反应釜的不锈钢高压反应容器中晶化得到结晶性良好的条状无色晶体；然后将所得条状无色晶体用去离子水洗涤，并在室温下干燥，即制备得到具有荧光识别功能的无机‑有机杂化金属有机配合物晶体材料；其合成工艺简便，原料简单易得，操作方便，重复性好。 1

主权项

1.一种用于金属离子检测的发光金属有机框架材料，其特征在于其分子式为[Cd₂(ptz)(btc)(H₂O)₂·2H₂O]_n，其中Hptz为5‑吡嗪基四氮唑，H₃btc为均苯三甲酸，分子量为651.11，晶体学数据为α＝69.756(6)°,β＝80.248(7)°,γ＝67.171(9)°，Z＝2，空间群P‑1；发光金属有机框架材料的结构中具有含氮配体与含氧配体两种不同的有机配体，含氮配体与含氧配体同时与二价金属Cd离子进行自组装构筑成具有二维双层状结构的金属有机配位聚合物，层与层之间通过π‑π堆积作用形成三维超分子网络结构。

2.一种如权利要求1所述用于金属离子检测的发光金属有机框架材料的制备方法，其特征在于具体制备过程为：

(1)、将0.2‑0.4mmol镉盐、0.1mmol含氮有机配体、0.1mmol含氧有机配体、4mL水、2mL N,N’‑二甲基甲酰胺混合均匀得到混合物；

(2)、将步骤(1)制备的混合物装入带聚四氟乙烯反应釜的不锈钢高压反应容器中，在100‑120℃温度下晶化3天得到结晶性良好的条状无色晶体；

(3)、将步骤(2)所得条状无色晶体用去离子水洗涤，并在室温下干燥，即制备得到具有荧光识别功能的无机‑有机杂化金属有机配合物晶体材料；

(4)、将步骤(3)得到的无机‑有机杂化金属有机配合物晶体材料分散于浓度均为1.0×10^‑3mol·L^‑1的不同金属硝酸盐水溶液中测试荧光，包括Ag⁺、Al³⁺、Cd²⁺、Co²⁺、Cr³⁺、Cu²⁺、Fe³⁺、K⁺、Li⁺、Na⁺、Ni²⁺、Zn²⁺，根据荧光强度变化确定对Fe³⁺具有识别性能；

(5)、将步骤(3)得到的无机‑有机杂化金属有机配合物晶体材料分散于水中，然后加入不同量的Fe(NO₃)₃，制成浓度分别为0μM、1μM、2μM、4μM、8μM、20μM、40μM、80μM、120μM、200μM、400μM、800μM的溶液，测试不同浓度下的荧光强度。

3.根据权利要求2所述用于金属离子检测的发光金属有机框架材料的制备方法，其特征在于所述镉盐为四水合硝酸镉；含氮有机配体为5‑吡嗪基四氮唑；含氧有机配体为均苯三甲酸；不锈钢高压反应容器的容积为25mL。