本文關鍵詞：含銪、鋱的金屬—有機框架材料的合成及其熒光溫度探測，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：溫度是材料科學,生物醫(yī)學,能源科學,海洋科學等許多領域以及工業(yè)生產(chǎn)中常常需要測量的重要參數(shù)。雖然熱電偶和溫度計等傳統(tǒng)的溫度計在科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中應用比較廣泛,但是在一些高電場,強磁場的特殊環(huán)境中,或在一些移動速度快,響應速度要求高的測量場合下,傳統(tǒng)的接觸式溫度探測器已經(jīng)無法適應與滿足。 針對上述問題,近年來出現(xiàn)了許多新型溫度傳感材料。其中基于材料熒光性質(zhì)的溫度傳感材料由于具有響應快,靈敏度高,抗電磁干擾,非接觸測量等優(yōu)點,因此成為近年來的一個研究熱點,目前新型熒光溫度傳感材料主要有配合物,有機分子,無機玻璃,無機有機雜化材料等。其中稀土發(fā)光MOFs (Metal-Organic Frameworks,金屬-有機框架材料)是一類新型無機有機雜化的光功能材料,和稀土配合物相比,稀土發(fā)光MOFs具有拓撲結(jié)構可預測,孔道尺寸和結(jié)構可調(diào),結(jié)構穩(wěn)定,發(fā)光效率高等優(yōu)勢,因此稀土發(fā)光MOFs在熒光溫度探測領域具有廣闊的應用前景。稀土發(fā)光MOFs熒光溫度探測的原理是根據(jù)稀土發(fā)光MOFs的熒光發(fā)射強度,熒光壽命等參數(shù)對溫度的依賴關系進行熒光溫度探測。本文開展了基于發(fā)光稀土MOFs的熒光溫度探測研究,設計并合成了三種不同結(jié)構的稀土金屬-有機框架材料；分別研究了單稀土MOFs的低溫熒光溫度探測,雙稀土共摻雜MOFs的低溫熒光溫度探測,以及雙稀土共摻雜MOFs的生物溫度與生物pH的雙功能熒光探測。本文設計并合成了EuDHBDC (H2DHBDC=2,5-二羥基對苯二甲酸),并根據(jù)Eu3+的熒光強度對溫度的依賴關系實現(xiàn)對溫度的熒光探測。由于有機配體DHBDC的三重態(tài)能級較低,Eu3+的激發(fā)態(tài)能量容易向DHBDC的激發(fā)三重態(tài)回傳,因此溫度升高的過程中Eu3+的熒光出現(xiàn)顯著的淬滅,從而提高了框架材料對溫度探測的靈敏度。由于基于單一稀土熒光強度的熒光溫度探測容易受到激發(fā)光源,探測器穩(wěn)定性以及熒光材料的量等的影響,因此本文進一步設計并合成了雙稀土共摻雜的稀土MOFs材料Eu0.043Tb0.957cpda [H3cpda=4-(4-苯甲酸)-2,6-吡啶二羧酸],利用ITb/IEu對溫度的依賴關系進行熒光溫度探測有效消除熒光材料含量,激發(fā)光源以及探測器穩(wěn)定性對熒光光譜的影響,提高了熒光溫度探測的精度。此外,和Eu0.0069Tb0.9931-DMBDC (H2DMBDC=2,5-二甲氧基對苯二甲酸)相比,Eu0.043Tb0.957cpda的熒光溫度探測范圍更為廣泛(40-300K)。將溫度探測與其他熒光探測結(jié)合起來,促進MOFs材料的功能化發(fā)展具有重要意義。細胞內(nèi)的溫度及pH對細胞內(nèi)吞,神經(jīng)信號傳遞,細胞凋亡,離子輸運等過程起著重要的調(diào)控作用,因此對細胞溫度及pH的探測具有重要意義。本文設計并合成了雙稀土共摻雜的金屬-有機框架材料Euo.205Tbo.795dpda,實現(xiàn)了對生物溫度和pH的雙功能探測。
【關鍵詞】：金屬-有機框架材料 稀土發(fā)光 溫度探測 pH探測 晶體結(jié)構 熒光探測
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：O611.3;TB34
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 文獻綜述12-34
• 1.1 引言12-13
• 1.2 金屬-有機框架材料13-17
• 1.2.1 金屬-有機框架材料簡介13
• 1.2.2 金屬-有機框架材料的發(fā)展13-17
• 1.3 金屬-有機框架材料的發(fā)光機制17-22
• 1.3.1 有機配體的發(fā)光18-19
• 1.3.2 稀土金屬離子的發(fā)光19-21
• 1.3.3 電荷轉(zhuǎn)移發(fā)光21
• 1.3.4 客體分子的發(fā)光21-22
• 1.4 稀土發(fā)光框架材料簡介22-23
• 1.5 稀土發(fā)光框架材料的熒光探測23-28
• 1.5.1 陽離子探測23-25
• 1.5.2 陰離子探測25-26
• 1.5.3 分子探測26-28
• 1.6 熒光溫度探測28-31
• 1.7 問題的提出31-32
• 1.8 本文的工作32-34
• 第二章 EuDHBDC的合成及低溫熒光探測研究34-50
• 2.1 引言34
• 2.2 實驗部分34-35
• 2.2.1 試劑和儀器34-35
• 2.2.2 EuDHBDC及EuBDC的合成35
• 2.3 結(jié)果和分析35-47
• 2.3.1 EuDHBDC的晶體結(jié)構35-39
• 2.3.2 DHBDC和H_2BDC最低激發(fā)三重態(tài)能級的確定39-41
• 2.3.3 EuDHBDC熒光溫度探測研究41-44
• 2.3.4 EuDHBDC熒光溫度探測機理研究44-47
• 2.4 本章小結(jié)47-50
• 第三章 Eu_xTb_(1-x)cpda的合成及其自校準熒光溫度探測50-62
• 3.1 引言50
• 3.2 實驗部分50-51
• 3.2.1 試劑和儀器50-51
• 3.2.2 Lncpda(Ln=Tb,Eu,Gd,Eu_xTb_(1-x))的合成51
• 3.3 結(jié)果與分析51-59
• 3.3.1 晶體結(jié)構51-53
• 3.3.2 Lncpda(Ln=Eu,Tb,Eu_xTb_(1-x))的室溫熒光53-55
• 3.3.3 Eucpda和Tbcpda的低溫熒光探測研究55
• 3.3.4 Eu_(0.043)Tb_(0.957)cpda的低溫熒光探測研究55-59
• 3.4 本章小結(jié)59-62
• 第四章 Eu_xTb_(1-x)dpda的合成及其生物溫度與pH的雙功能探測62-78
• 4.1 引言62-63
• 4.2 實驗部分63-64
• 4.2.1 試劑和儀器63
• 4.2.2 Lndpda(Ln=Tb,Eu,Gd,Eu_xTb_(1-x))的合成63
• 4.2.3 Eu_xTb_(1-x)dpda/PBS懸濁液的制備63-64
• 4.3 結(jié)果與分析64-76
• 4.3.1 晶體結(jié)構64-67
• 4.3.2 Eu_xTb_(1-x)dpda(x=0.1,x=0.2,x=0.3)稀土離子組成的確定67
• 4.3.3 Tbdpda的傅里葉紅外光譜分析67-68
• 4.3.4 H_4dpda的最低激發(fā)三重態(tài)能級的確定68
• 4.3.5 Eu_(0.205)Tb_(0.795)dpda的熒光pH探測研究68-73
• 4.3.6 Eu_(0.205)Tb_(0.795)dpda的熒光溫度探測研究73-76
• 4.4 本章小結(jié)76-78
• 第五章 結(jié)論78-80
• 5.1 全文總結(jié)78-79
• 5.2 本文的創(chuàng)新點79
• 5.3 稀土發(fā)光框架材料熒光溫度探測的未來工作展望79-80
• 參考文獻80-84
• 致謝84-86
• 個人簡歷86-88
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文88

【共引文獻】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 鄧鶴翔;;無序還是有序?MOFs中多元官能團的分布[A];中國化學會第29屆學術年會摘要集——第27分會：多孔功能材料[C];2014年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王芳;吡啶基二齒羧酸為配體的配位聚合物的構筑及性質(zhì)研究[D];吉林大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王盼盼;不同尺度的多羧基金屬—有機骨架材料的合成、表征及吸附性能研究[D];河南師范大學;2013年

  本文關鍵詞：含銪、鋱的金屬—有機框架材料的合成及其熒光溫度探測，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：450564