具有化学传感功能的多孔发光MOFs材料的设计构筑及其检测大气中POPs的研究

本项目基于分子设计思想和晶体工程原理，拟采用一系列含敏感结构的大骨架桥连羧酸配体，与稀土及Zn、Cd、Ag、Mg、Ga、In等金属组装，在模板分子的诱导下，通过溶剂挥发、水热、溶剂热、离子热、超声波或微波等方法，构筑具有优良底物选择性和化学传感功能的新型多孔发光金属-有机框架(MOFs)材料。运用多种现代检测手段对其进行表征和分析。以大气中持久性有机污染物（POPs）为被检测对象，研究所合成发光MOFs材料的传感检测性能，揭示其传感性能与骨架结构、孔洞大小和形状、敏感中心和吸附类型等的内在联系。总结该类MOFs材料的合成规律、结构特点以及结构-性能关系，为开发具有实际应用价值的MOFs材料提供依据和信息。本项研究不仅在拓展MOFs材料的应用方面具有重要的科学意义，而且为探索检测POPs的新材料和新方法提供一条崭新的研究途径，对促进化学、环境和材料等学科的交叉融合具有重要的意义。

本项目基于分子设计思想和晶体工程原理，采用一系列大骨架有机羧酸配体与稀土及Zn、Cd、Ag、Mg等过渡和主族金属组装，利用水热、溶剂热以及溶剂挥发等方法，构筑了一系列新的金属－有机框架(MOFs)材料。运用元素分析、红外波谱、热重分析、粉末衍射以及X-射线单晶衍射等多种现代检测手段对其进行了表征。对产物的吸附、发光和磁性等进行了研究，筛选出具有优良底物选择性和发光性能的MOFs材料，开展了其对POPs、硝基芳香化合物和其他有机小分子的荧光传感检测性能研究。本项目的工作，为探索MOFs化合物的合成、结构、性质之间的关系提供了信息，也为开发和应用具有化学传感功能的发光MOFs新材料提供了依据。三年来在国内外主流学术刊物如Chem. Eur. J.、Chem. Asian J.、Cryst. Growth Des.、CrystEngComm、Eur. J. Inorg. Chem.、J. Solid State Chem.等发表标注有国家基金资助的论文17篇，其中SCI收录16篇，中文核心1篇；发表会议论文6篇；申请国家发明专利2项。顺利完成了预期的研究目标。