金屬有機骨架（MOFs）作為一類多孔配位聚合物材料,由金屬離子/離子團簇和有機橋聯(lián)配體以配位方式自組裝而成。近年來,MOFs材料的潛在應用受到了廣泛的關注。目前,各種不同的MOFs材料已成功地應用于氣體儲存、化學傳感、分離/吸附、藥物運輸、多相催化、生物成像等研究領域。MOFs材料具有豐富的活性位點、優(yōu)異的吸附性能、孔道結(jié)構可調(diào)性和卓越的熒光性質(zhì)等優(yōu)勢,使得MOFs在熒光傳感領域展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿�。因�?將MOFs材料發(fā)展為熒光傳感器應用于生物樣品中目標物的分析檢測具有重要意義。本文采用溶劑熱法制備了兩種不同的MOFs材料,將它們發(fā)展為熒光傳感器應用于生物樣品中L-半胱氨酸和葉酸的分析檢測。具體內(nèi)容如下:（1）采用溶劑熱法合成了一種新的金屬有機骨架材料{[Ca_1.5（?₈-HL₁）（DMF）₂]·DMF}_n(Ca^II-MOFs;H₄L₁=1,1’:4’,1"-三聯(lián)苯-3,3",5,5"-四羧酸)。該Ca

【文章來源】：天津師范大學天津市

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

構筑發(fā)光MOFs材料的光學元件[9]

熒光性質(zhì)[15]。Wang等人[16]采用吡啶類有機配體H2L（H2L=5-(2-甲基吡啶-4-基)間苯二甲酸）和Zn(NO3)2·6H2O制備了藍色熒光發(fā)射的超穩(wěn)定性的Zn(L)(H2O)·H2O材料。該MOFs材料的藍色熒光是由于配體π*-π或π*-n電子躍遷引起的熒光發(fā)射。同時，在該MOFs材料的平行四邊形框架微孔通道中存在很多路易斯酸堿位點（配位水分子和未配位的羧基），能夠?qū)σ恍┓治鑫锞哂刑禺愋宰R別的能力。因此，將Zn(L)(H2O)·H2O材料發(fā)展作為多響應的熒光傳感器應用于Cr(III)、Cr(VI)和4-硝基苯酚的高選擇性和高靈敏性的分析檢測。如圖1.2所示，Lv等人[17]以羧酸類有機配體NH2-H2BDC（2-氨基對苯二甲酸）和AlCl3·6H2O為前體原料，尿素為調(diào)節(jié)劑，在水熱條件下合成了一種強熒光發(fā)射的NH2-MIL-53(Al)材料。該MOFs材料具有很好的水穩(wěn)定性，在435nm處具有較強的熒光發(fā)射，當加入次氯酸根離子（ClO-）后，其熒光發(fā)射受到抑制。因此將該熒光傳感系統(tǒng)應用于水體系中的ClO-的高選擇性和高靈敏性的定量檢測。圖1.2利用NH2-MIL-53(Al)作為熒光探針檢測次氯酸根離子[17]。Fig.1.2NH2-MIL-53(Al)asfluorescentprobefordetectionoffreechlorine[17].

天津師范大學2017級碩士學位論文41.1.3.2基于鑭系金屬熒光發(fā)射的MOFs鑭系金屬熒光發(fā)射的MOFs材料的熒光性質(zhì)不僅僅來源于有機配體的獨特光學性質(zhì)，而一些鑭系金屬離子（Eu3+或Tb3+）也能夠為MOFs材料貢獻其優(yōu)異的光學特性。由于鑭系金屬離子具有f-f電子躍遷禁阻的特點，它可通過有機配體對鑭系金屬離子進行有效地敏化作用，產(chǎn)生“天線效應”，使得發(fā)生f-f電子躍遷產(chǎn)生鑭系金屬離子的熒光發(fā)射，該熒光發(fā)射具有斯托克斯位移大、量子產(chǎn)率高、光學純度高、發(fā)射光譜線尖銳、發(fā)光壽命長等優(yōu)點[18]。如圖1.3所示，Yin等人[19]采用AIE（AggregationInduced-Emission，聚集誘導發(fā)射）類型的有機配體L1（L1=2,3,5,6-四(4-羧苯基)吡嗪）和鑭系金屬離子（Eu3+和Tb3+）設計合成出具有雙熒光發(fā)射的L1-EuMOFs和L1-TbMOFs材料。該L1-LnMOFs材料由于配位作用形成的剛性骨架結(jié)構，可減少由于內(nèi)分子旋轉(zhuǎn)振動而導致的非輻射能量損失，從而增強了其熒光性質(zhì)。同時，作為熒光發(fā)射源的AIE有機配體L1通過對鑭系金屬離子進行有效地敏化作用，產(chǎn)生“天線效應”，致使其Eu或Tb離子產(chǎn)生熒光發(fā)射。當設置激發(fā)波長為280nm時，L1-EuMOFs材料能夠在415nm和630nm處產(chǎn)生熒光發(fā)射，將L1-EuMOFs材料發(fā)展為一種比率型的熒光探針應用于生物體液中精氨酸的定量分析檢測。圖1.3基于旋轉(zhuǎn)限制發(fā)射和天線效應的LnMOFs材料[19]。Fig.1.3RotationrestrictedemissionandantennaeffectinLnMOFs[19].此外，通過對一些主族和過渡金屬MOFs材料進行鑭系離子（Eu3+或Tb3+）的摻雜或者功能化也可賦予其鑭系金屬離子的熒光發(fā)射特性，以此來豐富其

【參考文獻】：
博士論文
[1]含氮金屬有機骨架材料的合成、表征及CO2捕獲性能研究[D]. 周奎.武漢理工大學 2017

碩士論文
[1]基于三羧酸配體構筑的金屬有機骨架材料的合成及熒光性能研究[D]. 陶玉芳.吉林大學 2019
[2]新型金屬—有機骨架材料的合成及其在熒光檢測和色譜樣品前處理中的應用[D]. 潘亞男.蘭州大學 2017
[3]金屬—有機骨架材料的快速制備及其熒光傳感性質(zhì)研究[D]. 錢晶晶.安徽大學 2014



本文編號：3352977