基于芳香三羧酸的稀土-有機框架材料的合成及發(fā)光功能應用.pdf

1、金屬-有機框架材料（Metal-Organic Frameworks，簡稱MOFs）是一種新型有機-無機雜化晶態(tài)多孔材料，具有多樣的三維結構和孔道、尺寸可調、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性以及化學穩(wěn)定性等優(yōu)點，可潛在應用于能源氣體存儲、催化、光學、電學、磁學以及生物醫(yī)學等領域。發(fā)光稀土MOFs材料作為新一代固態(tài)發(fā)光材料，其組成中的稀土離子、有機配體以及客體分子等組成了豐富的發(fā)光位點，可以實現(xiàn)稀土MOFs材料不同的發(fā)光性能應用。同時，結合結構上的多孔性特

2、點，使得發(fā)光稀土MOFs材料具備了無機發(fā)光材料和有機發(fā)光材料所無法比擬的多功能性優(yōu)勢，因而其在白光發(fā)射材料、離子探測以及熒光溫度傳感等領域具有十分誘人的發(fā)光功能應用前景。
　　采用配體H3TATAB（4，4'，4”-三嗪-1，3，5-三氨基對苯甲酸）與稀土硝酸鹽，通過溶劑熱反應構筑了一種具有一維孔道結構的新型MOFs材料LnTATAB(Ln=Dy，Tb，Sm，Eu，Gd)。室溫下，H3TATAB配體能夠有效敏化Eu3+、Tb3+離

3、子，部分敏化Dy3+，發(fā)出其特有的特征發(fā)光峰。其中，TbTATAB對水中汞離子具有優(yōu)異的熒光探測性能，并且常見金屬離子對于TbTATAB的發(fā)光強度的影響非常有限，因而這一材料具有很好的選擇性探測能力。TbTATAB可以作為優(yōu)異的用于水中汞離子濃度的探測材料。
　　通過向材料TbTATAB發(fā)光體系中增加染料C460得到了雙發(fā)光中心熒光溫度探針。TbTATAB(3)C460在低溫范圍(50～300 K)對溫度具有溫度探測性能。染料發(fā)光

4、強度、Tb3+發(fā)光強度的比值(IC460/ITb)與溫度具有一定的線性關系，且相對靈敏度最高達Sr=3.33％ K-1。改變裝載的染料濃度后，TbTATAB(3)C460在生物溫度范圍(25～70℃)能夠實現(xiàn)對溫度的探測且相對靈敏度最大達到了1.83％ K-1。該材料在低溫范圍和生物溫度范圍內都具有很好的溫度循環(huán)性能，因而能夠潛在應用于多范圍的溫度熒光探測。
　　本文還制備得到了一種基于三羧酸配體H3BPT的稀土MOFs材料LnB

5、PT，Ln=Eu，Tb，DMF=N，N'-二甲基甲酰胺。配體H3BPT能夠高效地敏化銪、鋱離子并發(fā)出其相應特征光。通過改變原料中銪、鋱比例可以得到一系列發(fā)光顏色不同的混合稀土MOFs材料，隨著Eu3+的濃度從40％減少到1％，整體的MOFs的發(fā)光顏色由紅色轉變?yōu)辄S色。Eu0.059Tb0.941BPT中，Eu3+的發(fā)光面積的積分和Tb3+的發(fā)光面積的積分最為接近。在Eu0.059Tb0.941BPT中引入了藍色熒光染料7-二乙氨基-4-