一种具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物及其制备和应用制造技术

本发明专利技术属于金属有机配合物技术领域，涉及一种具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物及其制备和应用。本发明专利技术所制备得到的具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物，其化学式为[Co4(H4C7NOS)8]

【技术实现步骤摘要】
一种具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物及其制备和应用


[0001]本专利技术属于金属有机配合物
，具体涉及一种具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物及其制备和应用。

技术介绍

[0002]金属有机配合物是一类具有周期性网络结构的晶体多孔材料，通常由无机金属中心(金属离子或金属簇)和有机配体自组装而成。金属有机配合物因其具有高的比表面积、可调控的结构与功能等特性，在气体储存分离、磁制冷、传感检测、催化、质子传导和生物医学等领域具有广泛的应用前景。同时具备氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的材料在气体传感、生物医学、环境检测与安全防护等领域具有广泛的应用前景。因而，开发兼具氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的金属有机配合物，研究其在多功能复合膜材料中的应用，已成为当前的研究热点。

技术实现思路

[0003]基于上述背景，本专利技术提供一种具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物及其制备方法和应用。本专利技术提供的具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物，具有优异的氨气响应性能、紫外线阻隔性能、抗菌功能以及热稳定性，且制备工艺简单、环保、成本低廉、适于放大生产，可将其用于开发制备新型多功能高分子复合膜材料。
[0004]本专利技术技术方案：
[0005]一种具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物，其化学式为
·
H2O，式中(H4C7NOS)为苯并异噻唑啉酮失去1个质子的阴离子，该配合物属于单斜晶系，空间群为P21/c，晶胞参数为：c，晶胞参数为：其晶体学数据见表1，部分键长和键角见表2，该配合物由2个钴离子中心和4个去质子化的苯并异噻唑啉酮组成结构单元，并通过配体上的氧原子和氮原子桥联形成一维的链状结构，并进一步堆积成三维网络；
[0006]表1：配合物的晶体学数据
[0007][0008][0009]a
R1＝∑||F
o
|
–
|F
c
||/∑|F
o
|.
b
wR2＝
1/2
[0010]表2：配合物的部分键长和键角(
°
)
[0011][0012][0013]Symmetry codes:
a1‑
X,1/2+Y,1/2
‑
Z。
[0014]本专利技术还提供了一种所述的具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物的制备方法，包括以下步骤：
[0015]将0.5mmol六水合氯化钴溶解在去5mL离子水中，同时将1mmol苯并异噻唑啉酮溶解在5mL二甲基乙酰胺中；然后将上述制备的六水合氯化钴溶液与苯并异噻唑啉酮溶液混合均匀，将其置于25mL的聚四氟乙烯反应釜中、在90℃条件下反应48h，然后冷却至室温，过滤、洗涤、干燥，即得到具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物。
[0016]本专利技术还提供了所述的具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物在多功能高分子复合膜材料中的应用。
[0017]采用本专利技术所述的配合物制作多功能高分子复合膜材料：室温下，先将3质量份的本专利技术所述的配合物分散在600质量份的DMSO中，接着加入2000质量份的丙酮，搅拌混合均匀；然后将147质量份的醋酸纤维素加入到上述所制备的混合液中，在室温下搅拌3h，去除气泡，得到均匀成膜液；将成膜液浇注到平底玻璃皿中，在35℃的真空烘箱中干燥36h，即得到多功能高分子复合膜材料。
[0018]本专利技术具有的有益效果：
[0019]本专利技术所制备得到的具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物，具有优异的氨气响应性能、紫外线吸收性能、抗菌性能以及热稳定性，且制备工艺简单、环保、成本低廉、适于放大生产，可将其用于开发制备新型多功能高分子复合膜材料，在气体传感、生物医学、环境检测与安全等领域具有广泛的应用前景。
附图说明
[0020]图1为本专利技术制备的配合物晶体结构图；
[0021]图2为本专利技术制备的配合物的二维结构图；
[0022]图3为本专利技术制备的配合物三维结构图；
[0023]图4为本专利技术制备的配合物对大肠杆菌的抑菌圈抗菌活性实验照片；
[0024]图5为本专利技术制备的配合物对金黄色葡萄球菌的抑菌圈抗菌活性实验照片；
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步阐述说明。应理解，这些实施例仅用于说
明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的操作方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
[0026]实施例：
[0027]一种具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物，其化学式为
·
H2O，式中(H4C7NOS)为苯并异噻唑啉酮失去1个质子的阴离子，该配合物属于单斜晶系，空间群为P21/c，晶胞参数为：c，晶胞参数为：其晶体学数据见表1，部分键长和键角见表2，该配合物由2个钴离子中心和4个去质子化的苯并异噻唑啉酮组成结构单元，并通过配体上的氧原子和氮原子桥联形成一维的链状结构，并进一步堆积成三维网络。
[0028]上述具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物的制备方法，包括以下步骤：
[0029]将0.5mmol六水合氯化钴溶解在去5mL离子水中，同时将1mmol苯并异噻唑啉酮溶解在5mL二甲基乙酰胺中；然后将上述制备的六水合氯化钴溶液与苯并异噻唑啉酮溶液混合均匀，将其置于25mL的聚四氟乙烯反应釜中、在90℃条件下反应48h，然后冷却至室温，过滤、洗涤、干燥，即得到具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物。
[0030]本方法合成得到的具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物产品，其颜色为蓝紫色，暴露于氨气环境中后，其颜色迅速(30秒内)变为棕黄色，说明该配合物产品具有优异的氨气响应性能；采用抑菌圈抗菌活性实验方法对产品的抗菌性能进行评价，本方法合成得到的配合物产品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别可达到28mm和26mm，说明该钴配合物产品的抗菌效果优异；采用热失重分析仪(SDT
‑
Q600，美国TA公司)对产品的热稳定性能进行评价，本方法合成得到的钴配合物产品，其骨架结构在低于358℃条件下可以稳定存在，说明该钴配合物产品具有优异的热稳定性。
[0031]采用实施例合成得到的配合物制作多功能高分子复合膜材料：室温下，先将3质量份的实施例合成得到的配合物分散在600质量份的DMSO中，接着加入2000质量份的丙酮，搅拌混合均匀；然后将147质量份的醋酸纤维素加入到上述所制备的混合溶液中，在室温下搅拌3h，去除气泡，得到均匀成膜液；将成膜液浇注到平底玻璃皿中，在35℃的真空烘箱中干燥36h，即得到多功能高分子复合膜材料；另外，采用上述的制膜工艺与条件，制作了纯醋酸纤维素膜，作为对照组膜材料。
[0032]对上述制备得到的纯醋酸纤维素膜材料和多功能高分子复合膜材料进行性能测试，其中紫外可见性能采用紫外可见光谱仪(Lamdba365本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有氨气响应、紫外阻隔与抗菌功能的配合物，其特征在于，所述配合物的化学式为[Co4(H4C7NOS)8]
·
H2O，式中(H4C7NOS)为苯并异噻唑啉酮失去1个质子的阴离子，该配合物属于单斜晶系，空间群为P 21/c，晶胞参数为：/c，晶胞参数为：其晶体学数据见表1，部分键长和键角见表2，该配合物由2个钴离子中心和4个去质子化的苯并异噻唑啉酮组成结构单元，并通过配体上的氧原子和氮原子桥联形成一维的链状结构，并进一步堆积成三维网络；表1：配合物的晶体学数据
a
R1＝∑||F
o
|
–
|F
c
||/∑|F
o
|.
b
wR2＝[∑w(|F
o2
|
–
|F
c2
|)2/∑w(|F
o2
|)2]
1/2
表2：配合物的部分键长和键角(
°
)Co1—O41.928(3)Co1—N31.983(4)Co2—N11.987(4)Co2—N21.998(4)Co1—O11.926(4)Co1—O31.937(4)Co2—N4
a
2.023(4)Co2—O21.937(3)C31—O1—Co1130.2(3)O3—C28—N4119.3(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐群，许宗澍，邹品田，吕奕菊，程泽，孔翔飞，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：