一种含稀土金属铕具有荧光性质的配位聚合物及其制备方法技术

技术编号:15382733 阅读:209 留言:0更新日期:2017-05-18 23:29
本发明专利技术公开了一种含稀土金属铕具有荧光性质的配位聚合物及其制备。所述配位聚合物的分子式为:C

Coordination polymer containing rare-earth metal europium and fluorescent property and preparation method thereof

The present invention discloses a coordination polymer containing rare earth europium alloy with fluorescent property and preparation thereof. The molecular formula of the coordination polymer is: C;

【技术实现步骤摘要】
一种含稀土金属铕具有荧光性质的配位聚合物及其制备方法
本专利技术属于荧光材料
,具体涉及一种红色荧光发光材料的金属铕配位聚合物及其制备方法。
技术介绍
金属有机框架(Metal-organicframework,MOF)也称作为配位聚合物,它是一类由有机配体和金属中心通过自组装形成的具有一维、二维、三维的无限网络结构的晶体材料。兼有无机材料的刚性和有机材料的柔性特征。使其在现代材料研究方面呈现出巨大的发展潜力和诱人的发展前景。在MOFs发展的早期,美国加州大学伯克利分校的O.M.Yaghi教授、日本京都大学的S.Kitagawa教授和美国北卡大学教堂山分校的WenbinLin教授等分别对其做了更为详细的定义,通过归纳总结具体定义如下:MOFs作为一类稳定的、可设计的、晶态的类沸石材料需具备以下条件:(1)通过配位键形成稳定结构;(2)通过设计变换有机配体(linker)和金属次级构筑单元(SBU)类型可以调控材料的空间结构;(3)具有良好的结晶性因而可精确定义其配位结构及空间构型。顾名思义,微孔金属-有机框架(MOFs)是指框架中具有一定的被游离溶剂分子填充的孔道(孔径在2nm以内)并能通过后续处理方法将孔道中客体分子除去而不影响框架结构的多孔材料。发光MOFs材料具有发光位点丰富、发光波长范围广、孔道尺寸和结构可调、易于多功能修饰等优点,因而在照明、显示、成像、荧光探测等领域具有广泛的应用前景。其原理一般基于以下四各方面:(1)基于配体发光;(2)镧系金属发光;(3)电荷转移;(4)客体诱导发光。杂环羧酸如吡啶-2,6-二羧酸,2,3-吡嗪酸,吡啶-3,4-二羧酸和4,5-咪唑二羧酸等常被作为配体用来研究配位聚合物的结构,然而,协调镧系元素和2,2′-二硝基-4,4′-联苯二甲酸(H2nbpdc)尚且较少人在研究。通过与H2nbpdc配位,能形成高维结构,并且通过仔细控制pH值,它可以质子化一个到两个氢原子形成Hnnbpdc(n=0,1)。因此,去质子Hnnbpdc(n=0,1)具有灵活的协调模式。通过H2nbpdc与金属元素构成无框架体系已经被发现,而选择H2nbpdc作为一个有机组成部分,尝试构成一种具有新的结构特征的金属-有机骨架尚无研究。选用H2nbpdc作为有机配体,在溶剂热法条件下,与镧系金属反应生成的晶体,表现出良好的热稳定性和较强的荧光性,可应用于照明、显示、固体激光器、光通讯、光存储以及生物医学成像、诊断与治疗等诸多领域。
技术实现思路
专利技术目的:为了克服现有技术中存在的不足,本专利技术提供一种三维的C27H15N4O10Eu配位聚合物及其制备方法,以简单可控的制备具有良好的热稳定性和较强的荧光性的配位聚合物。技术方案:为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种含稀土金属铕具有荧光性质的配位聚合物,所述配位聚合物的分子式为C27H15N4O10Eu。优选地,所述配位聚合物为三维立体结构。优选地,所述配位聚合物的二级结构单元为:晶体属于立方晶系,空间点群为P212121,所述结构中Eu原子均处于八配位的十二面体构型之中。优选地,所述配位聚合物的激发波长为395.5nm,发射波长为615.5nm。所述具有荧光性质的金属铕配位聚合物可应用于照明、显示、固体激光器、光通讯、光存储、生物医学成像以及诊断与治疗领域。上述金属铕配位聚合物的制备方法,选用2,2′-二硝基-4,4′-联苯二甲酸(H2nbpdc)作为配体,邻菲罗啉为辅助配体,Eu(NO3)2作金属盐,在溶剂中混合均匀,采用溶剂热法制备得到所述配位聚合物晶体,包括如下步骤:室温下,将配体2,2′-二硝基-4,4′-联苯二甲酸(H2nbpdc)与Eu(NO3)2在溶剂中混合均匀,放入反应釜中加热,冷却后得到所述配位聚合物晶体。优选地,所述H2nbpdc、邻菲罗啉与La(NO3)2的摩尔比1∶1∶1。优选地,所述溶剂为有机溶剂与水的混合物,其中有机溶剂为DMF。优选地,所述DMF和H2O的混合液的溶剂比为1∶1-3(v∶v)。优选地,所述的酸溶液为65%浓HNO3。优选地,所述加热的条件为125℃加热三天。在一个优选的实施方式中,采用如下制备方法制备得到:室温下,将配体2,2′-二硝基-4,4′-联苯二甲酸(H2nbpdc)1mmol,邻菲罗啉1mmol与Eu(NO3)21mmol在1.5mLDMF和1.5mLH2O中混合均匀,并滴加0.1ml浓HNO3。放入反应釜中125℃加热三天,冷却后得到所述配位聚合物晶体。有益效果:与现有技术相比,本专利技术提供的含稀土金属铕具有荧光性质的配位聚合物及其制备方法,具有以下优点:(1)该配位聚合物的分子式为C27H15N4O10Eu,该配位化合物属于正交晶系,空间群为P212121;(2)该配位聚合物是通过溶剂热法-高温高压条件下-通过溶剂自组装合成,配位聚合物结构稳定性较高、可控性较强,制备方法简单,易操作;(3)该配位聚合物的荧光分析表明当激发波长被设定在395.5nm时,会在615.5nm处出现强发射频带,发红色荧光;该配位聚合物所具备的强发射荧光性能使其可以应用于照明、显示、固体激光器、光通讯、光存储以及生物医学成像、诊断与治疗等诸多领域。附图说明图1为实施例3中配位聚合物C27H15N4O10Eu的配位环境图;图2为实施例3中配位聚合物C27H15N4O10Eu的红外光谱图;图3为实施例3中配位聚合物C27H15N4O10Eu的热重分析图;图4为实施例3中配位聚合物C27H15N4O10Eu的荧光分析图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步解释说明。下述实施例中,采用的浓HNO3为65%浓HNO3。实施例1室温时,将1mmolEu(NO3)2和1mmolH2nbpdc、1mmol邻菲罗啉在1.5mlDMF和4.5mlH2O中充分搅拌混合并滴加浓HNO3至溶液澄清,放入反应釜,在鼓风烘箱中恒温125℃加热三天,通过溶剂热法自组装制得一种具有荧光性质的配位聚合物。实施例2室温时,将1mmolEu(NO3)2和1mmolH2nbpdc、1mmol邻菲罗啉在1.5mlDMF和3mlH2O中充分搅拌混合并滴加浓HNO3至溶液澄清,放入反应釜,在鼓风烘箱中恒温125℃加热三天,通过溶剂热法自组装制得一种具有荧光性质的配位聚合物。实施例3室温时,将1mmolEu(NO3)2和1mmolH2nbpdc、1mmol邻菲罗啉在1.5mlDMF和1.5mlH2O中充分搅拌混合并滴加浓HNO3至溶液澄清,放入反应釜,在鼓风烘箱中恒温125℃加热三天,通过溶剂热法自组装制得一种具有荧光性质的配位聚合物。通过对比上述实施例1-3,在温度及配体和金属盐相同的条件下,对溶剂DMF与H2O的体积比不同及在酸性条件的情况下,在溶剂体积比1∶1,即实施例3条件下,所得到的晶体是最优的。(上述实施例均能得到具有红色荧光性质的晶体,其晶体数据以实施例3最优)本材料是通过溶剂热法-高温高压条件下-通过溶剂自组装合成,材料结构稳定性较高,且本材料的结构可控性较强,制备方法简单,易操作。对实施例3中的配位聚合物晶体进行分析,在显微镜下选取合适大小的单晶,室温时用经石墨单色化的MoKα射线在BrukerApexIICCD衍本文档来自技高网
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一种含稀土金属铕具有荧光性质的配位聚合物及其制备方法

【技术保护点】
一种含稀土金属铕具有荧光性质的配位聚合物,其特征在于:所述配位聚合物的分子式为C

【技术特征摘要】
1.一种含稀土金属铕具有荧光性质的配位聚合物,其特征在于:所述配位聚合物的分子式为C27H15N4O10Eu。2.根据权利要求1所述的含稀土金属铕具有荧光性质的配位聚合物,其特征在于:所述配位聚合物为三维立体结构,所述配位聚合物的二级结构单元为:晶体属于正交晶系,空间群为P212121,所述结构中Eu原子均处于八配位的十二面体构型的中心。3.根据权利要求1所述的含稀土金属铕具有荧光性质的配位聚合物,其特征在于:所述配位聚合物的激发波长为395.5nm,发射波长为615.5nm。4.权利要求1-3任一项所述的含稀土金属铕具有荧光性质的配位聚合物的制备方法,其特征在于:所述制备方法采用溶剂热法制备得到所述配位聚合物晶体,包括如下步骤:室温下,将配体2,2′-二硝基-4,4′-联苯二甲酸,邻菲罗啉为辅助配体与Eu(NO3)2在溶剂混合均匀,加酸至溶液澄清,放入反应釜中加热,冷却后得到所述配位聚合物晶体。5.根据权利要求4所述的含稀土金属铕具有荧光性质的配位聚合物的制备方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈立庄吉沁
申请(专利权)人:江苏科技大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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