荧光功能导向微孔稀土芳香多羧酸骨架材料的结构设计与合成

The lanthanide-based MOFs have been explored for luminescent sensing of small molecules or ions in recent years, but rare efforts focus on the construction of such luminescent functional lanthanide-based MOFs from large sized aromatic carboxylate ligands which may help to increase the pore size and enhance the luminescent property. This project will employ four pre-synthesized aromatic carboxylate ligands to link different lanthanide ions or mixed lanthanide and other metals. A series of stable microporous lanthanide-based MOFs based on these four novel ligands should be synthesized, and their luminescent properties on sensing of small molecules or ions would be investigated. The aim of this project is to get some new functional luminescent materials and publish some high quality papers.

微孔稀土MOF材料在金属离子和有机小分子的荧光传感与检测方面的研究受到越来越多的关注。本项目针对当前该领域面临的一些科学问题，以提升材料的荧光性能为导向，从有机合成四种大尺寸的芳香多羧酸类配体出发，通过它们与系列镧系金属离子或混合过渡金属-镧系金属离子组装成框架稳定的微孔稀土MOF材料，并根据所设计合成的材料特点系统研究这类材料在荧光传感方面的功能应用，为发展荧光功能稀土MOF材料的研究提供重要的理论和实验指导。本项目预计在三年内发表SCI论文6－10篇，申请专利1－2件。

本项目针对当前该领域面临的一些科学问题，以提升材料的荧光性能为导向，从有机合成四种大尺寸的芳香多羧酸类配体出发，通过它们与系列镧系金属离子或混合过渡金属-镧系金属离子组装成框架稳定的微孔稀土MOF材料，并根据所设计合成的材料特点系统研究这类材料在荧光传感方面的功能应用。经过近三年的努力，设计合成了多个系列具有荧光传感性能的微孔稀土MOF材料。通过稀土配位聚合物（LCCs）图像沉积的方法实现了荧光发射的数字可控。通过调整沉积的次数可以调节荧光的强度，通过改变稀土离子的比例实现发光颜色的连续性调节。该技术可以精确控制LCCs的生长位置，在防伪产品条形码的制作方面有潜在的应用。在项目支持下共发表论文28篇，其中在IF>5.0的杂志发表11篇，申请专利2件。培养了博士毕业生2名，硕士毕业生2名，出站博士后1名。完成了项目计划，实现了研究目标。