稀土納米金屬有機(jī)框架的形貌調(diào)控及其性能研究.pdf

1、金屬有機(jī)框架（MOF）材料是一種新興的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料，它是由有機(jī)配體與金屬離子通過(guò)配位鍵、氫鍵、靜電等相互作用組裝成的一類具有周期性的多維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料。金屬有機(jī)框架材料的功能除了與尺寸息息相關(guān)之外，還與它的形貌關(guān)系重大。因此，要提高金屬有機(jī)框架材料的適用性和可靠性，需要金屬有機(jī)框架材料結(jié)構(gòu)、尺度和形貌可控。本論文基于鑭系金屬Eu和Tb配合物{[Eu2(MFDA)2(HCOO)2(H2O)6]·H2O}n（H2MFDA=9,9-二甲基

2、芴-2,7-二羧酸）和TbBTC（H3BTC=均苯三甲酸），通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)手段，得到了具有不同形貌和尺寸的MOF材料，并研究了它們的熒光傳感性能。主要內(nèi)容如下：
　　1.在化學(xué)溶液合成系統(tǒng)中，納米晶體的形貌均一性與反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物、溶劑、添加劑、以及溫度等息息相關(guān)。我們采用表面活性劑和基片協(xié)同作用的化學(xué)溶液法合成了形貌均一的MOF納米盤。當(dāng)表面活性劑 SDS存在時(shí)，我們?cè)谥位系玫搅藍(lán)[Eu2(MFDA)2(HCOO)2(H2

3、O)6]·H2O}n納米六棱盤(Eu-MFDA HND_dh=失水狀態(tài)下的Eu-MFDA納米六棱盤,H2MFDA=9,9-二甲基芴-2,7-二羧酸)。如果不添加基片，得到的是有缺陷的六棱盤和不規(guī)則的納米小顆粒的混合物。表面活性劑在縮小晶體尺寸和調(diào)控形貌上都起到了很大的作用。而基片促進(jìn)了進(jìn)一步的融合，最后有效的合成了形貌均一的Eu-MFDA納米六棱盤。
　　2.研究發(fā)現(xiàn)，Eu-MFDA納米六棱盤的良好的發(fā)光特性使得其對(duì)2,4-DNT

4、的檢測(cè)效率比其相同晶型的塊晶明顯增強(qiáng)。除了對(duì)2,4-DNT的檢測(cè)之外，該材料對(duì)其它爆炸物，比如PA、1,4-DNB、2,6-DNT、2-NT、4-NT、2,4-DNT、1,3-DNB、DMNB、NM，也有明顯響應(yīng)，相應(yīng)的猝滅效率分別為93％、66%、52%、43%、43%、42%、38%、17%、8%（5×10-4 M）。此外，Eu-MFDA HND_dh所制備的發(fā)光薄膜可對(duì)PA和2,4-DNT溶液實(shí)現(xiàn)方便快速檢測(cè)。
　　3.在液