多發(fā)射MOF基復(fù)合物的構(gòu)筑及高維識別檢測
發(fā)布時間:2021-03-28 09:53
近年來以發(fā)光金屬有機骨架化合物(LMOFs)作為發(fā)光探針進行識別檢測引起了人們的廣泛關(guān)注。但目前LMOFs發(fā)光探針多依賴單發(fā)射峰的強度變化進行檢測,較易受實驗儀器和基底發(fā)光等因素干擾,導(dǎo)致準確度降低,同時也無色差變化,;而具有色差變化的發(fā)射峰位移型探針由于其多需要主客體間的較強相互作用而極為罕見,合成難度大。近年來還出現(xiàn)了利用MOFs的多孔性負載一種客體發(fā)光模塊(encapsulated luminescent modules,ELMs)獲得具有雙發(fā)射的探針,其特殊的自校正功能可有效提高識別檢測的準確度,因此更具應(yīng)用價值。本文在前人工作的基礎(chǔ)上,將多種客體發(fā)光模塊,包括陽離子型綠光染料吖啶黃([ACF]+)及綠光[Pt(ppy)(NCMe)2]+(簡寫為[Pt]+)、紅光[Ru(bpy)3]2+(簡寫為[Ru]2+)配合物陽離子等分別或同時負載到LMOFs孔道中,得到了系列多發(fā)射MOF基復(fù)合材料,并通過調(diào)節(jié)ELMs負載量,得到具有三發(fā)射峰的白光發(fā)射復(fù)合物。進而以復(fù)合物,尤其是白光復(fù)合物為探針,對不同分子/離子的高維比率識別檢測。檢測過程中,部分待測物可誘導(dǎo)探針發(fā)生以白光為起點的發(fā)光顏色...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:181 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2?MOF基復(fù)合材料的組裝策略:(a)浸潰法,(b)?“瓶中造船”法,(c)包覆法,??(d)?“三明治”組裝法,(e)原位封裝法[34]??Fig.?1.2?Strategies?for?fabrication?of?MOF-based?composites:?(a)?Impregnation?method,?(b)??“Ship-in-bottle”?method,?(c)?Coating?method,?(d)?“Sandwich”?ass?
??個雙光子的能量躍遷,產(chǎn)生光學上轉(zhuǎn)換,發(fā)射出波長為640nm的激光(圖1.5)。這一研??宄成果為新型微納米級光學材料和器件的設(shè)計與制備提供了新的思路。??Ye[i。保莸仍冢玻埃保的陥蟮懒艘焕ㄟ^原位合成法將大尺寸的客體粒子嵌二萘(pyrene)??裝入孔穴窗口尺寸較小的MOF框架SOD-[Zn(2-methylimidazole)2]?(ZIF-8)中,它具有很??高的光量子產(chǎn)率,同時ZIF-8由于其獨特的框架結(jié)構(gòu)對于氧氣具有良好的吸附效果。在??該報道中,作者用簡單的原位封裝法把pyrene封裝到ZIF-8孔穴中,得到的發(fā)光氧傳感??材料不僅具有快速響應(yīng)、高靈敏度和高穩(wěn)定性等優(yōu)點,而且MOF孔穴對大尺寸的pyrene??分子具有很好的空間約束作用而使其不易泄露也不易被其它猝滅劑所干擾。圖1.6是氧??氣對不同pyrene負載量的復(fù)合材料的猝滅圖譜,研究發(fā)現(xiàn)隨著負載量比例從]:0.047增??加到1:1.8時,復(fù)合物識別檢測氧氣的淬滅常數(shù)仏分別為6.09?bar-1,5.41?bar'4.91?bar-1,??3.76?1?1^及3.43?baf,猝滅效率逐漸降低,這是因為孔穴內(nèi)pyrene分子數(shù)量的增加會??導(dǎo)致氧氣在框架中擴散效率的減弱
?的8倍,此外,該MOF對于識別檢測苯蒸氣具有極好的可逆性,在80?°C下真空加熱3??h后就可對使用后的材料進行再生(圖1.12)。??8001?9]— ̄X?' ̄ ̄—240?s??700-?A?—Benzene?8:?/?\??I?\?—?1,2-Dichlorobenzene?f/Vl?!?^?s??600-?I?\?4-Ch}〇rotoluene?7?-?:?56?s??Iso。:?\二二:_?恥:PI?;三一??350?400?450?500?550?600?650?350?400?450?500?550?600?650?700??Wavelength?(nm)?Wavelength?(nm)??(a)?(b)??圖]+?]2?(a)?MOF在314nm激發(fā)光下對于不同溶劑蒸氣的發(fā)光光譜響應(yīng)圖.(b)室溫下,??MOF暴露在苯蒸氣不同時間下的發(fā)光光譜圖197]??Fig.?]?.12?(a)?The?luminescence?spectra?of?MOF?under?various?solvent?vapors?when?excited??at?314?nm.?(b)?Emission?spectra?of?MOF?upon?exposure?to?benzene?vapor?at?various?time??intervals?at?room?temperature^97^??相對于發(fā)光増強與發(fā)光猝滅型,光譜移動型MOFs探針相對較為罕見。該類探針多??涉及MOFs探針光譜發(fā)生較大的移動,因此需要主客體間產(chǎn)生非常強的相互作用,如主??體MOFs與客體待測物形成的激基復(fù)合物等
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Luminescent metal-organic frameworks for nitro explosives detection[J]. Tingting Cheng,Jinsong Hu,Chunhui Zhou,Yueming Wang,Mingdao Zhang. Science China(Chemistry). 2016(08)
[2]苦味酸檢測用有機熒光探針的分子設(shè)計與合成研究進展[J]. 曹梁,熊金鋒,吳彥城,丁沙,李銘冰,謝芬,馬志晗,汪朝陽. 有機化學. 2016(09)
博士論文
[1]基于低對稱五、六羧酸配體MOFs的構(gòu)筑及性能研究[D]. 狄玲.大連理工大學 2017
碩士論文
[1]基于五羧酸配體的金屬有機骨架化合物的研究[D]. 王玉仙.大連理工大學 2013
本文編號:3105343
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:181 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2?MOF基復(fù)合材料的組裝策略:(a)浸潰法,(b)?“瓶中造船”法,(c)包覆法,??(d)?“三明治”組裝法,(e)原位封裝法[34]??Fig.?1.2?Strategies?for?fabrication?of?MOF-based?composites:?(a)?Impregnation?method,?(b)??“Ship-in-bottle”?method,?(c)?Coating?method,?(d)?“Sandwich”?ass?
??個雙光子的能量躍遷,產(chǎn)生光學上轉(zhuǎn)換,發(fā)射出波長為640nm的激光(圖1.5)。這一研??宄成果為新型微納米級光學材料和器件的設(shè)計與制備提供了新的思路。??Ye[i。保莸仍冢玻埃保的陥蟮懒艘焕ㄟ^原位合成法將大尺寸的客體粒子嵌二萘(pyrene)??裝入孔穴窗口尺寸較小的MOF框架SOD-[Zn(2-methylimidazole)2]?(ZIF-8)中,它具有很??高的光量子產(chǎn)率,同時ZIF-8由于其獨特的框架結(jié)構(gòu)對于氧氣具有良好的吸附效果。在??該報道中,作者用簡單的原位封裝法把pyrene封裝到ZIF-8孔穴中,得到的發(fā)光氧傳感??材料不僅具有快速響應(yīng)、高靈敏度和高穩(wěn)定性等優(yōu)點,而且MOF孔穴對大尺寸的pyrene??分子具有很好的空間約束作用而使其不易泄露也不易被其它猝滅劑所干擾。圖1.6是氧??氣對不同pyrene負載量的復(fù)合材料的猝滅圖譜,研究發(fā)現(xiàn)隨著負載量比例從]:0.047增??加到1:1.8時,復(fù)合物識別檢測氧氣的淬滅常數(shù)仏分別為6.09?bar-1,5.41?bar'4.91?bar-1,??3.76?1?1^及3.43?baf,猝滅效率逐漸降低,這是因為孔穴內(nèi)pyrene分子數(shù)量的增加會??導(dǎo)致氧氣在框架中擴散效率的減弱
?的8倍,此外,該MOF對于識別檢測苯蒸氣具有極好的可逆性,在80?°C下真空加熱3??h后就可對使用后的材料進行再生(圖1.12)。??8001?9]— ̄X?' ̄ ̄—240?s??700-?A?—Benzene?8:?/?\??I?\?—?1,2-Dichlorobenzene?f/Vl?!?^?s??600-?I?\?4-Ch}〇rotoluene?7?-?:?56?s??Iso。:?\二二:_?恥:PI?;三一??350?400?450?500?550?600?650?350?400?450?500?550?600?650?700??Wavelength?(nm)?Wavelength?(nm)??(a)?(b)??圖]+?]2?(a)?MOF在314nm激發(fā)光下對于不同溶劑蒸氣的發(fā)光光譜響應(yīng)圖.(b)室溫下,??MOF暴露在苯蒸氣不同時間下的發(fā)光光譜圖197]??Fig.?]?.12?(a)?The?luminescence?spectra?of?MOF?under?various?solvent?vapors?when?excited??at?314?nm.?(b)?Emission?spectra?of?MOF?upon?exposure?to?benzene?vapor?at?various?time??intervals?at?room?temperature^97^??相對于發(fā)光増強與發(fā)光猝滅型,光譜移動型MOFs探針相對較為罕見。該類探針多??涉及MOFs探針光譜發(fā)生較大的移動,因此需要主客體間產(chǎn)生非常強的相互作用,如主??體MOFs與客體待測物形成的激基復(fù)合物等
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Luminescent metal-organic frameworks for nitro explosives detection[J]. Tingting Cheng,Jinsong Hu,Chunhui Zhou,Yueming Wang,Mingdao Zhang. Science China(Chemistry). 2016(08)
[2]苦味酸檢測用有機熒光探針的分子設(shè)計與合成研究進展[J]. 曹梁,熊金鋒,吳彥城,丁沙,李銘冰,謝芬,馬志晗,汪朝陽. 有機化學. 2016(09)
博士論文
[1]基于低對稱五、六羧酸配體MOFs的構(gòu)筑及性能研究[D]. 狄玲.大連理工大學 2017
碩士論文
[1]基于五羧酸配體的金屬有機骨架化合物的研究[D]. 王玉仙.大連理工大學 2013
本文編號:3105343
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