金属有机框架（MOFs）材料的构筑、纳米化及光学性能研究

Metal-organic frameworks (MOFs) are a new type of inorganic-organic hybrid material, which combine the inorganic metal ions and organic ligands, and have a very attractive application prospect in the luminescent properties. Moreover, nano-materials possess lots of unique properties since their smaller size, and more conducive to practical application. In this project, organic multidentate ligands and transition metal ions or lanthanide ions were selected to construct novel MOF materials through solvothermal methods. And choosing different methods to obtain nano-crystals, and then characterize their molecular structures and various physical and chemical properties, and focusing on the difference of luminescent properties between crystal-MOFs and nano-MOFs.

金属有机框架（MOFs）将无机金属离子和有机配体结合在一起，是一类新型的无机-有机杂化材料，其在光学性能方面具有十分诱人的应用前景。此外，纳米材料由于其尺寸较小而具有诸多独特的性能，且更利于实际应用。本项目拟通过溶剂热等合成法，选用有机多齿配体和过渡或稀土金属离子构筑新颖的MOFs材料，并采用不同的方法将其纳米化，进而表征它们的分子结构和各种物理化学性质，重点研究晶体MOFs材料和纳米MOFs材料在光学性能方面的差异。

金属有机框架（MOFs）是一类新型的无机-有机杂化材料，其在光学性能方面具有十分诱人的应用前景。此外，纳米材料由于其尺寸较小而具有诸多独特的性能，且更利于实际应用。本课题选用有机多齿配体和过渡金属离子及稀土金属离子构筑了13个MOFs化合物，包括1个稀土Tb配合物（配合物1），1个稀土Eu配合物（配合物2），1个过渡金属Cd配合物（配合物3），6个过渡金属Zn配合物（配合物4-9），2个Mg、Cu混金属配合物（配合物10和11）和2个Ca、Cu混金属配合物（配合物12和13）。采用X-射线单晶衍射、红外、热重、粉末衍射对其进行了结构表征，并通过不同的方法制备了配合物6的纳米材料。重点研究了配合物对常用溶剂、5-羟色胺（5-HT）、5-羟基吲哚乙酸（5-HIAA）和重金属离子的荧光识别。结果表明，配合物1和2表现出了极好的热稳定性，溶剂稳定性和pH稳定性，可分别作为甲苯（检出限为10-7 mol/L）和苯甲醛（检出限为10-6 mol/L）的潜在的高选择性和灵敏性的荧光探针材料；配合物3可用于灵敏地检测5-HT和5-HIAA，检出限低至1.57×10-6 mol/L（5-HT）和1.05×10-7 mol/L（5-HIAA），低于类癌瘤患者中的警戒值，并且具有良好的抗干扰性和可循环性；配合物6可用于检测重金属Ag+离子，检出限低至7×10-5 mol/L。基于MOFs化合物的荧光识别，方法简单、选择性高、灵敏度好，为今后环境和医学检测提供了新的可供选择的方法。