配位聚合物是一种新型有机-无机杂化材料,具有可控的结构、明确的发光位置,所以更适用于传感和检测应用。配位聚合物的构筑受多种因素影响,如配体、金属离子、溶剂和温度等。合理选择有机配体,采用合适的方法合成配位聚合物,并探究其发光性能具有现实意义。本文以发光性能良好的富氮V型半刚性3,5-双(1-苯并咪唑基)吡啶(BBIP)为主配体,结合不同辅助羧酸配体,在酸-碱混合配体策略下成功合成了七种过渡金属配位聚合物。通过结构表征和性能测试,我们发现,部分配位聚合物具有较高的化学稳定性,以及优良的发光性能,重点对其荧光传感性质进行了探究,主要内容如下:1.以三种二元芳香羧酸为辅助配体,与CdⅡ/ZnⅡ在水(溶剂)热条件下成功构筑了四种配位聚合物1-4。结构分析表明,配位聚合物1-4具有不同的结构维度(1为三维结构,2和3为二维结构,4(JXUST-30)为一维双链结构),这与酸碱配体的连接方式有关。配体的配位点越多,配位方式越复杂,越易形成高维结构。荧光传感实验表明,Al3+和Cr3+对1具有荧光猝灭效应,检出限分别为0.061μM和0.070μM;4(JXUST-30)可作为多响应传感器,以荧光增强效应识别乙酰丙酮、乙二醛和水杨醛,且响应时间较快、灵敏度较高、循环性能优良。另外,我们制备了基于4(JXUST-30)的荧光器件(便携式荧光试纸、复合薄膜和LED灯珠),为检测有机小分子的实际应用提供了可能。2.以共轭性较强的2,6-萘二酸为辅助配体,在水(溶剂)热条件下,通过调控溶剂的比例和金属离子(CdⅡ/ZnⅡ/CoⅡ),成功制备了三种配位聚合物5-7。单晶结构解析表明,5-7都表现出二重互穿4-连接的sql拓扑结构,但由于中心金属配位数的不同,5-7中2,6-萘二酸存在螯合和单齿两种配位模式。荧光传感实验表明,配位聚合物7可作为一种多响应传感器,以荧光增强效应识别乙酰丙酮和H2PO4-,以荧光猝灭效应识别水杨醛,且都表现出高选择、高灵敏性,检出限分别为0.103 m M、0.121μM和0.606μM。上述发光配位聚合物对目标分析物表现出快速的荧光响应,证明其可作为一种刺激响应材料为分子识别和传感应用提供潜在的平台。 摘要译文
3,5-双(1-苯并咪唑基)吡啶; 酸-碱混配策略; 配位聚合物; 荧光传感
070304[物理化学];081704[应用化学];081706[分子化工]
10.27284/d.cnki.gsxiu.2023.001723