System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种EuTb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法及其应用技术_技高网

一种EuTb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法及其应用技术

技术编号:40792729 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-28 19:21
本发明专利技术涉及荧光检测技术领域,具体的说是一种EuTb混合配位荧光稀土金属‑有机框架材料的制备方法及其应用,将Eu/Tb稀土盐、4‑(1H‑四唑基)苯甲酸配体以及有机溶剂均匀分散在反应釜中,经过高温115‑120℃恒温反应72h后,自然冷却或程序降温冷却至室温,过滤并用无水乙醇洗涤,最后,得到的固体样品在50‑70℃下真空干燥12小时得产物;本发明专利技术采用设计制备的Eu/Tb混合配位荧光稀土金属‑有机框架晶态材料调控材料荧光发射性能,同时通过O‑H键和O‑D键对发光基团震动强弱的不同实现H<subgt;2</subgt;O/D<subgt;2</subgt;O的荧光传感检测,对于重水的检测和高科技附加值稀土材料的开发具有重要的意义,实现H<subgt;2</subgt;O/D<subgt;2</subgt;O比例的荧光检测,具有方便、快捷和低成本的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及荧光检测,特别的涉及一种eutb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法及其应用。


技术介绍

1、重水(d2o)与轻水(h2o)的分子结构区别在于氢的同位素氘(d)与氢(h)的差别,由于氘(d)与氢(h)的性质差别极小,因此重水和普通水化学性质也很相似。高纯度的重水不仅在医药、光纤以及仪器测试中具有重要用图,而且是核反应堆中重要的中子减速剂。目前,工业上主要利用利用重水和轻水的沸点的微小差异,通过蒸馏的方法使得重水与轻水直接分离从而得到大规模的高纯度重水。但是,重水具有极强的吸湿性,使得高纯重水极易受到轻水的影响从而降低纯度。因此,重水纯度的检测是一项具有明确应用价值和重要意义的技术。

2、h2o/d2o比例的传统检测方法主要有:原子吸收光谱法、红外激光光谱法以及核磁共振光谱法等,都需要大型仪器设备且制样过程较为繁琐。

3、为此,提出一种eutb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法及其应用。


技术实现思路

1、本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种eutb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法及其应用,通过设计制备的eu/tb混合配位荧光稀土金属-有机框架晶态材料实现h2o/d2o比例的荧光检测,具有方便、快捷和低成本的优势。

2、本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的,一种eutb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法,将eu/tb稀土盐、4-(1h-四唑基)苯甲酸配体以及有机溶剂均匀分散在反应釜中,经过高温115-120℃恒温反应72h后,自然冷却或程序降温冷却至室温,过滤并用无水乙醇洗涤,最后,得到的固体样品在50-70℃下真空干燥12小时得产物。

3、优选的,所述eu/tb金属-有机框架晶态材料的化学计量式为{[re(tzb)(μ3-o)4/3(h2o)]﹒x(solv)}n,其中re=eu或tb,tzb=4-(1h-四唑基)苯甲酸,其中铕的金属有机框架材料为立方晶系,pa-3空间群,晶胞参数分别为:α=β=γ=90°;铽的金属有机框架材料为立方晶系,pa-3空间群,晶胞参数分别为:α=β=γ=90°。

4、优选的,所述eu/tb稀土盐为稀土硝酸盐或稀土氯化盐或稀土醋酸盐中的一种,所用总稀土盐的量与配体4-(1h-四唑基)苯甲酸用量的摩尔数相等。

5、优选的,所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf)和无水乙醇,体积比为2:3,所述总溶剂用量与配体4-(1h-四唑基)苯甲酸的比例为25ml/mmol至37.5ml/mmol之间,所述分散采用机械搅拌或超声振荡,搅拌或超声时间为10~60min。

6、优选的,所述控制稀土eu和tb的盐的用量摩尔比例由eu盐:tb盐=0%:100%至100%:0%规律梯度变化,当比例为0%:100%时所制备的材料为铕金属有机框架材料,当比例为100%:0%时所制备的材料为铽金属有机框架材料,所用总稀土盐的量(eu盐和tb盐的总摩尔量)与配体4-(1h-四唑基)苯甲酸用量的摩尔数相等。

7、一种采用eutb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料用于对h2o/d2o体积比例的荧光检测,包括上述的eutb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料。

8、优选的,采用eutb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料用于对h2o/d2o体积比例的荧光检测的方法,其特征在于:包括以下步骤:

9、步骤一、将eu/tb稀土混配调控的荧光稀土金属-有机框架mofs晶态材料研磨成粒度为200~500nm均匀粉末,取该粉末加入到不同梯度h2o/d2o体积比的溶液中搅拌均匀,再超声震荡30~60分钟,得到稳定的悬浊液,悬浊液中eu/tb稀土混配调控的荧光稀土金属-有机框架mofs晶态材料的浓度为1mg/ml~3mg/ml;

10、步骤二、进一步地,上述不同梯度h2o/d2o体积比可配置为:广谱浓度梯度值0%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%,100%和低d2o含量梯度值0%,1%,2%,3%,4%,5%,6%,7%,8%,9%,10%;

11、步骤三、利用荧光光谱仪分别采用254nm和280nm的激发,对所配置的不同浓度梯度的h2o/d2o混合溶液体积比测量发射光谱,以tb3+特征荧光发射峰546nm处的荧光发射强度与eu3+特征荧光发射峰618nm处的荧光发射强度的比值i546/i618为纵坐标,h2o/d2o体积比为横坐标,根据所测数据拟合标准曲线。

12、步骤四、未知h2o/d2o体积比溶剂的体积比荧光传感检测,对一未知体积比的h2o/d2o溶液,安上述方法一配置成eu/tb稀土混配调控的荧光稀土金属-有机框架mofs晶态材料的悬浊液,在与标准曲线测试条件一致的条件下测量其荧光发射光谱,计算i546/i618值与对比标准曲线,即可计算确认h2o/d2o溶液的体积比。

13、优选的,一种采用eutb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料用于对h2o/d2o体积比例的荧光检测还包括将eu/tb稀土混配的金属-有机框架晶态材料制备成荧光检测试纸和荧光检测薄膜。

14、优选的,所述荧光检测试纸的制备方法为:将eu/tb稀土混配调控的荧光稀土金属-有机框架晶态材料研磨后粉末(5%-10%用量),羧甲基纤维素钠(0.1%-1%用量)超声分散于水中制成悬浊液,将试纸条浸入到悬浊液中,静置12小时后取出,60℃真空干燥12小时,即可制得荧光检测试纸。

15、优选的,所述荧光检测薄膜的制备方法为:将耐热光学用的聚甲基丙烯酸甲酯(2%-10%),eu/tb稀土混配调控的荧光稀土金属-有机框架晶态材料研磨后粉末(5%-10%用量)均匀溶解分散于有机溶剂n,n’-二甲基甲酰胺(dmf)或n,n’-二甲基乙酰胺(dma)中制得荧光高分子薄膜母液,将所制备的荧光高分子母液均匀涂布于玻璃片上,110℃真空干燥6小时后即可玻璃出荧光高分子检测薄膜。

16、本专利技术的有益效果是:

17、本专利技术采用设计制备的eu/tb混合配位荧光稀土金属-有机框架晶态材料调控材料荧光发射性能,同时通过o-h键和o-d键对发光基团震动强弱的不同实现h2o/d2o的荧光传感检测,对于重水的检测和高科技附加值稀土材料的开发具有重要的意义,实现h2o/d2o比例的荧光检测,具有方便、快捷和低成本的优势。

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【技术保护点】

1.一种EuTb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于,将Eu/Tb稀土盐、4-(1H-四唑基)苯甲酸配体以及有机溶剂均匀分散在反应釜中,经过高温115-120℃恒温反应72h后,自然冷却或程序降温冷却至室温,过滤并用无水乙醇洗涤,最后,得到的固体样品在50-70℃下真空干燥12小时得产物。

2.根据权利要求1所述的EuTb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于:所述Eu/Tb金属-有机框架晶态材料的化学计量式为{[RE(TZB)(μ3-O)4/3(H2O)]﹒x(solv)}n,其中RE=Eu或Tb,TZB=4-(1H-四唑基)苯甲酸,其中铕的金属有机框架材料为立方晶系,Pa-3空间群,晶胞参数分别为:α=β=γ=90°;铽的金属有机框架材料为立方晶系,Pa-3空间群,晶胞参数分别为:α=β=γ=90°。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的EuTb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于:所述Eu/Tb稀土盐为稀土硝酸盐或稀土氯化盐或稀土醋酸盐中的一种,所用总稀土盐的量与配体4-(1H-四唑基)苯甲酸用量的摩尔数相等。

4.根据权利要求1所述的EuTb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于:所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和无水乙醇,体积比为2:3。所述总溶剂用量与配体4-(1H-四唑基)苯甲酸的比例为25ml/mmol至37.5ml/mmol之间,所述分散采用机械搅拌或超声振荡,搅拌或超声时间为10~60min。

5.根据权利要求1所述的EuTb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于:所述控制稀土Eu和Tb的盐的用量摩尔比例由Eu盐:Tb盐=0%:100%至100%:0%规律梯度变化,当比例为0%:100%时所制备的材料为铕金属有机框架材料,当比例为100%:0%时所制备的材料为铽金属有机框架材料,所用总稀土盐的量(Eu盐和Tb盐的总摩尔量)与配体4-(1H-四唑基)苯甲酸用量的摩尔数相等。

6.一种采用EuTb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料用于对H2O/D2O体积比例的荧光检测,其特征在于:包括如权利要求1-5中任意一项所述的EuTb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料。

7.根据权利要求6所述的采用EuTb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料用于对H2O/D2O体积比例的荧光检测的方法,其特征在于:包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的采用EuTb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料用于对H2O/D2O体积比例的荧光检测的方法,其特征在于,还包括将Eu/Tb稀土混配的金属-有机框架晶态材料制备成荧光检测试纸和荧光检测薄膜。

9.根据权利要求8所述的采用EuTb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料用于对H2O/D2O体积比例的荧光检测的方法,其特征在于,所述荧光检测试纸的制备方法为:将Eu/Tb稀土混配调控的荧光稀土金属-有机框架晶态材料研磨后粉末(5%-10%用量),羧甲基纤维素钠(0.1%-1%用量)超声分散于水中制成悬浊液,将试纸条浸入到悬浊液中,静置12小时后取出,60℃真空干燥12小时,即可制得荧光检测试纸。

10.根据权利要求8所述的采用EuTb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料用于对H2O/D2O体积比例的荧光检测的方法,其特征在于,所述荧光检测薄膜的制备方法为:将耐热光学用的聚甲基丙烯酸甲酯(2%-10%),Eu/Tb稀土混配调控的荧光稀土金属-有机框架晶态材料研磨后粉末(5%-10%用量)均匀溶解分散于有机溶剂N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)或N,N’-二甲基乙酰胺(DMA)中制得荧光高分子薄膜母液,将所制备的荧光高分子母液均匀涂布于玻璃片上,110℃真空干燥6小时后即可玻璃出荧光高分子检测薄膜。

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【技术特征摘要】

1.一种eutb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于,将eu/tb稀土盐、4-(1h-四唑基)苯甲酸配体以及有机溶剂均匀分散在反应釜中,经过高温115-120℃恒温反应72h后,自然冷却或程序降温冷却至室温,过滤并用无水乙醇洗涤,最后,得到的固体样品在50-70℃下真空干燥12小时得产物。

2.根据权利要求1所述的eutb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于:所述eu/tb金属-有机框架晶态材料的化学计量式为{[re(tzb)(μ3-o)4/3(h2o)]﹒x(solv)}n,其中re=eu或tb,tzb=4-(1h-四唑基)苯甲酸,其中铕的金属有机框架材料为立方晶系,pa-3空间群,晶胞参数分别为:α=β=γ=90°;铽的金属有机框架材料为立方晶系,pa-3空间群,晶胞参数分别为:α=β=γ=90°。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的eutb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于:所述eu/tb稀土盐为稀土硝酸盐或稀土氯化盐或稀土醋酸盐中的一种,所用总稀土盐的量与配体4-(1h-四唑基)苯甲酸用量的摩尔数相等。

4.根据权利要求1所述的eutb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于:所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf)和无水乙醇,体积比为2:3。所述总溶剂用量与配体4-(1h-四唑基)苯甲酸的比例为25ml/mmol至37.5ml/mmol之间,所述分散采用机械搅拌或超声振荡,搅拌或超声时间为10~60min。

5.根据权利要求1所述的eutb混合配位荧光稀土金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于:所述控制稀土eu和tb的盐的用量摩尔比例由eu盐:tb盐=0%:100%至100%:0%规律梯度变化,当比例为0%:100%时所制备的材料为铕金属有机框架材料,当比例为100%:0%...

【专利技术属性】
技术研发人员:熊剑波陈洁罗峰
申请(专利权)人:东华理工大学
类型:发明
国别省市:

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