一种新型Ag配位聚合物晶体材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于光学材料技术领域，具体涉及了一种新型Ag配位聚合物晶体材料Ag(

【技术实现步骤摘要】
一种新型Ag配位聚合物晶体材料及其制备方法与应用
本专利技术属于光学材料
，具体涉及了一种新型Ag配位聚合物晶体材料Ag(μ-aca)(μ4-bztpy)1/2及其合成方法与应用。
技术介绍
随着科学技术的飞速进步，人们对荧光现象的关注度越来越高，荧光材料的应用范围也越来越广泛。荧光材料可分为多种，包括无机荧光材料和有机荧光材料等。其中无机荧光材料的传统制备方法是高温固相法，但随着新技术的快速更新，发光材料性能指标的提高需要克服经典合成方法所固有的缺陷，如反应温度高、产物的粒径较大且分布不均、煅烧粉碎后破坏发光体的晶型影响发光性能、难以获得球形颗粒等。有机荧光材料中有机小分子发光材料种类繁多，它们多带有共轭杂环及各种生色团，结构易于调整，也能通过引入烯键、苯环等不饱和基团及各种生色团来改变其共轭长度，从而使其光学性质发生变化，但小分子发光材料在固态下易发生荧光猝灭现象。为寻找性能更好的发光材料，将无机材料和有机材料结合起来形成的金属有机化合物就应运而生了。金属-有机配位聚合物是通过过渡金属和有机配体的自组装而形成的一种新型的分子功能材料，它结合了复合高分子和配位化合物两者的特点，不仅能够形成多样的拓扑结构，还在吸附、分子识别、催化以及光、电、磁等领域都有着巨大的应用潜力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型Ag配位聚合物晶体材料Ag(μ-aca)(μ4-bztpy)1/2，在紫外光照射下发出强烈的绿光，并结合荧光性能可作为传感器检测识别有毒的有机小分子和污染性离子Fe3+、Cr2O72-。此外，本专利技术还提供了其制备方法，该方法操作简单，产率高，节约成本，利于工业化生产。为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：设计一种新型Ag配位聚合物晶体材料，其（最小不对称单元的）分子式为Ag(μ-aca)(μ4-bztpy)1/2，化学式为C28H18AgN2O2。优选的，本专利技术晶体材料为单斜晶系，P21/c空间群，晶胞参数为a=8.0085(3)Å，b=10.2550(4)Å，c=26.1272(9)Å，α=90°，β=95.5300(10)°，γ=90°，晶胞体积=2135.77(14)Å3。优选的，本专利技术晶体材料的每个最小不对称单元里含有一个晶体学独立的Ag+、半个bztpy配体和一个aca-抗衡阴离子。μ-是指后面的主体aca-为二链接，μ4-是后面的主体bztpy为四链接，aca-抗衡阴离子为9-蒽甲酸酸根离子，bztpy配体为1,2,4,5-四（4-吡啶基）苯。本专利技术晶体材料的元素分析理论值：C28H18AgN2O2：C64.39%，H3.47%，N5.36%；实际值：C64.52%，H3.36%，N5.71%。该晶体材料的热稳定性良好，达到505K左右框架开始分解。本专利技术还提供了上述晶体材料的制备方法，包括以下步骤：将Ag2O加入到（新鲜）氨水中溶解，将1,2,4,5-四（4-吡啶基）苯加入到乙醇中溶解，将9-蒽甲酸加入到乙醇中溶解，将三种溶液混合搅拌均匀，反应后进行过滤，采用薄膜封口并扎若干小孔，自然挥发，得到淡黄色晶体。优选的，所述Ag2O、1,2,4,5-四（4-吡啶基）苯和9-蒽甲酸的物质的量比为1：（0.8-1.2）：（1.6-2.4），更优选1：1：2。本专利技术具备的有益效果至少包括：（1）本专利技术提供的新型晶体材料，在493nm处有最佳发射波长，最佳激发波长为390nm。在激发波长365nm的紫外灯照射下，本专利技术晶体材料发强烈绿光，可成为信息显示、光电器件和照明光源等领域的支撑材料。（2）本专利技术提供的新型晶体材料可采用操作方便的溶液法制备，在室温下挥发即可得到较高纯度的产品，方法简单、条件方便有利于实现大规模生产。（3）本专利技术提供的新型晶体材料能够在水溶液中稳定存在，为在生活中使用奠定了良好的基础。（4）本专利技术提供的新型晶体材料可作为多功能性潜在荧光检测材料，不仅能够检测溶液中微量的有机小分子硝基苯，还能够检测废水溶液中含有微量的Fe3+和Cr2O72-离子。附图说明图1为本专利技术晶体材料的晶体结构示意图（氢原子省略）。图2为本专利技术晶体材料的三维结构示意图（氢原子省略）。图3为本专利技术晶体材料的PXRD图。图4为本专利技术晶体材料的热重图。图5为本专利技术晶体材料的紫外可见吸收和漫反射光谱图。图6为本专利技术所用配体和配合物的荧光发射光谱图。图7为本专利技术晶体材料对硝基苯的检测效果图。图8为本专利技术晶体材料对Fe3+的检测效果图。图9为本专利技术晶体材料对Cr2O72-的检测效果图。图10为实施例4中不同硝基苯浓度的荧光强度效果图。图11为实施例4中不同Fe3+浓度的荧光强度效果图。图12为实施例4中不同Cr2O72-浓度的荧光强度效果图。图13为实施例5中不同硝基苯浓度的荧光强度效果图。图14为实施例5中不同Fe3+浓度的荧光强度效果图。图15为实施例5中不同Cr2O72-浓度的荧光强度效果图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1新型配位聚合物晶体材料Ag(μ-aca)(μ4-bztpy)1/2，用以下步骤制备而成：将0.05mmolAg2O加入到2mL新鲜的NH3·H2O中使溶解，将0.1mmol9-蒽甲酸加入到2mL无水乙醇中超声使溶解，取0.05mmolbztpy配体加入到6mL无水乙醇中超声使溶解，再将9-蒽甲酸和bztpy配体的乙醇溶液加入银氨溶液中搅拌30min；搅拌结束后将所得溶液过滤，得到无色透明滤液；用保鲜膜封口并扎上4-7个小孔，在常温下自然挥发3天得到了淡黄色块状晶体且保存时间较长，产率为57%（基于bztpy配体）。本专利技术晶体材料的元素分析理论值：C28H18AgN2O2：C64.39%，H3.47%，N5.36%；实际值：C64.52%，H3.36%，N5.71%。IR(KBr,cm−1):3401w，3032w，1599s，1572m，1553s，1473w，1419m，1382w，1315m，1275w，1216w，1062w，1006w，877w，842w，827m，759m，733w，561w。本专利技术晶体材料的每个最小不对称单元里含有一个晶体学独立的Ag（I）、半个bztpy配体和一个aca-抗衡阴离子。每个Ag（I）中心采用扭曲的[AgO2N2]四面体几何结构，分别与两个不同aca-中的两个氧原子和两个不同bztpy配体上的两个N原子进行配位。Ag（I）和bztpy配体均可以简化为4-连接节点，整个框架可以简化为三维的bbf拓扑网络结构，顶点符号为{64；82}{66}2。晶体结构见图1，三维网络结构见图2。将本实施例所得晶体材料进行如下相关检测：单晶结构：数据收集温度为120K，在Ri本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型Ag配位聚合物晶体材料，其特征在于：分子式为Ag(

【技术特征摘要】
1.一种新型Ag配位聚合物晶体材料，其特征在于：分子式为Ag(μ-aca)(μ4-bztpy)1/2，化学式为C28H18AgN2O2；
所述晶体材料的每个最小不对称单元里含有一个晶体学独立的Ag+、半个bztpy配体和一个aca-抗衡阴离子；μ-是指后面的主体aca-为二链接，μ4-是后面的主体bztpy为四链接，aca-抗衡阴离子为9-蒽甲酸酸根离子，bztpy配体为1,2,4,5-四（4-吡啶基）苯。


2.根据权利要求1所述的新型Ag配位聚合物晶体材料，其特征在于：所述晶体材料为单斜晶系，P21/c空间群。


3.根据权利要求2所述的新型Ag配位聚合物晶体材料，其特征在于：所述晶体材料的晶胞参数为a=8.0085(3)Å，b=10.2550(4)Å，c=26.1272(9)Å，α=90°，β=95.5300(10)°，γ=90°，晶胞体积=2135.77(14)Å3。


4.根据权利要求1所述的新型Ag配位聚合物晶体材料，其特征在于：所述晶体材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘维，陈丛丛，吴云当，倪春林，张静，徐奕琳，陈克来，
申请(专利权)人：华南农业大学，广东省科学院生态环境与土壤研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44