一种铕金属有机框架化合物、制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种稀土铕金属有机框架化合物、制备方法及应用；化学式为[Eu

【技术实现步骤摘要】
一种铕金属有机框架化合物、制备方法及应用
本专利技术属于化学领域，具体涉及一种铕金属有机框架化合物、制备方法及其应用。
技术介绍
2，6-二氯-4-硝基苯胺(简称氯硝胺)属于IV级有毒农药，被广泛用作农业杀菌剂，它可以预防和治疗小麦白粉病，棉花和蔬菜腐烂。但是氯硝胺很难降解，并且可以长期存在于通常环境中。因此，在环境科学与化学分析
，寻找快速、简便、灵敏的检测氯硝胺的方法，对食品和环境等领域具有重要意义。其中基于化合物发光变化而形成的荧光法，由于具有灵敏度高、选择性好、操作简单等优点，而被广泛地研究，在农药分子的检测方面具有重要的应用前景。由镧系稀土金属离子与有机配体形成的金属有机框架化合物，具有结构稳定、荧光强度大、发光寿命长等优点，因此其作为新型的荧光传感材料已受到越来越多的关注。这类具有独特发光性能的金属有机框架化合物对高锰酸根、铬酸根、重铬酸根和硝酸根等阴离子，以及铜离子、铁离子和铝离子等阳离子表现出优异的荧光检测性能。然而，目前很少有能够检测水相中氯硝胺的稀土金属有机框架化合物被报道。本专利技术报道了一种能够检测水相中氯硝胺的稀土铕金属有机框架化合物的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种铕金属有机框架化合物、制备方法及应用。具体为一种具有2，6-二氯-4-硝基苯胺荧光识别功能的铕金属有机框架化合物、制备方法及其应用。本专利技术是通过以下技术方案实现的：第一方面，本专利技术涉及一种稀土铕金属有机框架化合物，化学式为[Eu2(dtztp)(OH)2(DMF)(H2O)1.5]·2H2O，其中，化学式中的dtztp为脱质子的2,5-二(2H-四唑-5基)对苯二甲酸，DMF为N,N-二甲基甲酰胺；dtztp的结构式如下式所示：对所述稀土铕金属有机框架化合物的晶体进行结构表征和解析，确定空间群、晶胞原子、配位模式和空间结构等信息；所述稀土铕金属有机框架化合物属于正交晶系，Pmmn空间群。一个不对称单元包含两个独立的稀土铕(Eu3+)离子，一个dtztp配体，两个氢氧根(OH-)阴离子配体，以及两个配位的水(H2O)分子。其中，每个OH-阴离子与三个Eu3+离子配位，配位模式为μ3-OH-；一个H2O分子与一个Eu3+离子配位，另一个H2O分子与两个Eu3+离子配位，配位模式为μ2-H2O。如附图1所示，Eu1采用九配位N2O7构型，配位原子分别来自于两个dtztp配体中两个N原子和两个O原子，三个μ3-OH-阴离子的O原子，以及两个水分子中的O原子。Eu2采用八配位N2O6构型，配位原子分别来自于两个dtztp配体的两个N原子和两个O原子,三个μ3-OH-阴离子的O原子,以及一个DMF分子的O原子。如附图2所示，两个Eu1和两个Eu2被四个μ3-OH-阴离子和一个μ2-H2O分子桥连，形成一个四核簇，并且相邻的四核簇由四个羧酸桥连形成沿c轴的一维链。如附图3所示，相邻链之间通过dtztp配体连接形成一个包含菱形通道的三维框架。第二方面，本专利技术还涉及前述的稀土铕金属有机框架化合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：本方法采用合成方法：采用溶剂热合成方法，使用的有机配体为2,5-二(2H-四唑-5基)对苯二甲酸，金属盐为六水合硝酸铕，溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、水、乙腈和三乙胺。具体步骤为：步骤一，向0.015g0.05mmol的2,5-二(2H-四唑-5基)对苯二甲酸和0.0456g0.10mmol六水合硝酸铕的混合物中加入分别1～2mLN,N-二甲基甲酰胺、0.5～1mL水、0.5～1mL乙腈0.5～1mL和1～2滴三乙胺，得混合溶液；步骤二，将所述混合溶液置于25mL的聚四氟乙烯内衬的特氟龙反应釜中，密闭加热到100～130℃并保持70～80小时，然后以5～10℃/小时的速度冷却到室温，得反应产物；步骤三，取出所述反应产物，过滤，得到淡黄色块状晶体，即为所述铕金属有机框架化合物。第三方面，本专利技术还涉及前述的稀土铕金属有机框架化合物的应用，所述稀土铕金属有机框架化合物用于检测氯硝胺。优选地，所述稀土铕金属有机框架化合物用于检测氯硝胺的步骤具体为：步骤1，将3mg的所述铕金属有机框架化合物超声分散于不同农药的3mL水溶液中(不同农药为氯硝胺、西维因、氯苯、多菌灵、1，2，4-三氯苯、双酚A和尼泊金甲酯中的一种，浓度为1.00×10-4mol/L)。测试溶液的荧光光谱，根据发光强度变化可以发现，氯硝胺对溶液的发光具有最明显的猝灭效应。因此，本专利技术所述的铕金属有机框架化合物对氯硝胺具有优良的发光检测性能；步骤2，用移液枪向上述铕金属有机框架化合物的水溶液中滴加不同量的氯硝胺水溶液(1.00×10-4mol/L)，测试溶液的发射光谱。发现荧光强度随着氯硝胺浓度的不断增加而逐渐降低，对荧光强度数据进行拟合处理，可以得到该稀土铕金属有机框架化合物对氯硝胺的检测定量关系式和猝灭常数，定量关系式为I0/I＝1.790×exp([c]/0.151)-0.630，其中，I0为不存在氯硝胺时，所述铕金属有机框架化合物溶液的荧光强度；I为存在氯硝胺时，所述铕金属有机框架化合物溶液的荧光强度；[c]为氯硝胺的浓度，猝灭常数为6.27×104L/mol。根据猝灭常数计算得到的检测限为5.25×10-6mol/L。优选地，步骤1中，所述农药为氯硝胺、西维因、氯苯、多菌灵、1，2，4-三氯苯、双酚A和尼泊金甲酯中的一种。本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术所涉及的铕金属有机框架化合物的制备方法，工艺简单、反应条件温和、容易操作；(2)本专利技术所涉及的铕金属有机框架化合物制备方法，得到的产物纯度高、热稳定温度高，可以达到200℃，具有肉眼可见的明亮红色发光，同时在水中具有优异的稳定性；(3)本专利技术所涉及的铕金属有机框架化合物能简便地检测氯硝胺，且灵敏度高、选择性好，检测限低至5.25×10-6mol/L。附图说明图1为本专利技术公开的一种具有氯硝胺检测功能的稀土铕金属有机框架化合物的配位环境；图2为本专利技术公开的一种具有氯硝胺检测功能的稀土铕金属有机框架化合物的一维链结构；图3为本专利技术公开的一种具有氯硝胺检测功能的铕金属有机框架化合物的三维结构；图4为本专利技术公开的一种具有氯硝胺检测功能的稀土铕金属有机框架化合物的单晶数据模拟、合成样品以及样品在室温水里放置30天后样品的X射线粉末衍射图；图5为本专利技术公开的一种具有氯硝胺检测功能的稀土铕金属有机框架化合物在氮气氛围下的失重曲线；图6为本专利技术公开的一种具有氯硝胺检测功能的稀土铕金属有机框架化合物在316nm激发下的荧光光谱图；图7为本专利技术公开的一种具有氯硝胺检测功能的稀土铕金属有机框架化合物在不同农药的水溶液中的荧光强度对比图；图8为本专利技术公开的一种具有氯硝胺检测功能的稀土铕金属有机框架化合物对不同浓度氯硝胺溶液的荧光强度变化图；图9为本专利技术公开的一种具有氯硝胺检测功能的稀土铕金属有机框架化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土铕金属有机框架化合物，其特征在于，化学式为[Eu

【技术特征摘要】
1.一种稀土铕金属有机框架化合物，其特征在于，化学式为[Eu2(dtztp)(OH)2(DMF)(H2O)1.5]·2H2O，其中，化学式中的dtztp为脱质子的2,5-二(2H-四唑-5基)对苯二甲酸，DMF为N,N-二甲基甲酰胺；dtztp的结构式如下式所示：





2.一种如权利要求1所述的稀土铕金属有机框架化合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤一，向0.015g0.05mmol的2,5-二(2H-四唑-5基)对苯二甲酸和0.0456g0.10mmol六水合硝酸铕的混合物中加入分别1～2mLN,N-二甲基甲酰胺、0.5～1mL水、0.5～1mL乙腈0.5～1mL和1～2滴三乙胺，得混合溶液；
步骤二，将所述混合溶液置于25mL的聚四氟乙烯内衬的特氟龙反应釜中，密闭加热到100～130℃并保持70～80小时，然后以5～10℃/小时的速度冷却到室温，得反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：时文娟，王刚丁，卢瑜珂，李泳志，侯磊，王尧宇，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61