稀土納米金屬有機框架的形貌調控及其性能研究.pdf

1、金屬有機框架（MOF）材料是一種新興的有機-無機雜化材料，它是由有機配體與金屬離子通過配位鍵、氫鍵、靜電等相互作用組裝成的一類具有周期性的多維網狀結構材料。金屬有機框架材料的功能除了與尺寸息息相關之外，還與它的形貌關系重大。因此，要提高金屬有機框架材料的適用性和可靠性，需要金屬有機框架材料結構、尺度和形貌可控。本論文基于鑭系金屬Eu和Tb配合物{[Eu2(MFDA)2(HCOO)2(H2O)6]·H2O}n（H2MFDA=9,9-二甲基

2、芴-2,7-二羧酸）和TbBTC（H3BTC=均苯三甲酸），通過一系列實驗手段，得到了具有不同形貌和尺寸的MOF材料，并研究了它們的熒光傳感性能。主要內容如下：
　　1.在化學溶液合成系統中，納米晶體的形貌均一性與反應過程中反應物、溶劑、添加劑、以及溫度等息息相關。我們采用表面活性劑和基片協同作用的化學溶液法合成了形貌均一的MOF納米盤。當表面活性劑 SDS存在時，我們在支撐基片上得到了{[Eu2(MFDA)2(HCOO)2(H2

3、O)6]·H2O}n納米六棱盤(Eu-MFDA HND_dh=失水狀態(tài)下的Eu-MFDA納米六棱盤,H2MFDA=9,9-二甲基芴-2,7-二羧酸)。如果不添加基片，得到的是有缺陷的六棱盤和不規(guī)則的納米小顆粒的混合物。表面活性劑在縮小晶體尺寸和調控形貌上都起到了很大的作用。而基片促進了進一步的融合，最后有效的合成了形貌均一的Eu-MFDA納米六棱盤。
　　2.研究發(fā)現，Eu-MFDA納米六棱盤的良好的發(fā)光特性使得其對2,4-DNT

4、的檢測效率比其相同晶型的塊晶明顯增強。除了對2,4-DNT的檢測之外，該材料對其它爆炸物，比如PA、1,4-DNB、2,6-DNT、2-NT、4-NT、2,4-DNT、1,3-DNB、DMNB、NM，也有明顯響應，相應的猝滅效率分別為93％、66%、52%、43%、43%、42%、38%、17%、8%（5×10-4 M）。此外，Eu-MFDA HND_dh所制備的發(fā)光薄膜可對PA和2,4-DNT溶液實現方便快速檢測。
　　3.在液