新型光致變色和熒光開關(guān)MOFs的設(shè)計、合成及性能研究.pdf

1、金屬有機(jī)框架化合物作為無機(jī)-有機(jī)雜化材料，兼具有機(jī)組分和無機(jī)組分的特征，并且熱穩(wěn)定和化學(xué)穩(wěn)定性能好、合成比較簡單。利用有機(jī)配體的多樣性及金屬的配位多樣性進(jìn)行合理的設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)其結(jié)構(gòu)高度的可調(diào)性，甚至還能以多孔MOFs為載體負(fù)載功能性有機(jī)化合物，得到具有新的理化性質(zhì)的功能化材料。旨在研究拓展金屬有機(jī)框架材料作為光響應(yīng)分子開關(guān)特別是光致變色和熒光開關(guān)，采用自組裝合成和孔道負(fù)載兩種方法設(shè)計制備了8例光響應(yīng)MOFs分子開關(guān)材料。
　　本

2、論文主要包含以下三個內(nèi)容：
　?。?）在溶劑熱條件下，以含雙烯烴的1,4-二[2-(4-吡啶)乙烯基]-苯(1,4-bpeb)有機(jī)配體，2-氨基對苯二甲酸（2-NH2-bdc）輔助配體和金屬離子ZnII，自組裝合成了一例新型光致熒光變色MOFs材料[Zn(COO)(1,4-bpeb)0.5(2-NH2-bdc)0.5]n（MOF-1）。該材料呈現(xiàn)兩重穿插的三維CdS網(wǎng)格，并且兩個獨(dú)立穿插的網(wǎng)格中，成對的1,4-bpeb配體平行排列

3、，碳碳雙鍵之間的距離滿足在紫外光照下發(fā)生固態(tài)[2+2]環(huán)加成反應(yīng)的條件，產(chǎn)生了單晶到單晶的轉(zhuǎn)換，生成含有四元環(huán)光產(chǎn)物R的一維聚合物[Zn(COO)R0.5(2-NH2-bdc)0.5]n（MOF-2），它具有雙節(jié)點(diǎn)的{62·83·10}{65·8}2拓?fù)渚W(wǎng)格。此外，MOF-2在60℃條件下加熱6小時發(fā)生可逆的熱裂解開環(huán)反應(yīng)，可再次得到初始材料MOF-1。這一可逆的環(huán)化/開環(huán)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變使該MOFs材料能用作性能優(yōu)良的以光和熱控制的綠/藍(lán)雙色

4、熒光開關(guān)。
　?。?）在溶劑熱條件下，以光活性含N二芳基乙烯衍生物(L)有機(jī)配體、輔助配體4,4'聯(lián)苯-二甲酸(H2bpdc)和金屬ZnII，自組裝構(gòu)建了一例五重穿插的三維多孔MOFs材料[Zn(L)(bpdc)·solvents]（MOF-3），同時呈現(xiàn)dia拓?fù)渚W(wǎng)格，孔隙率約為36.9%，孔尺寸為8.4×10.82。在該材料中，二芳基乙烯配體L在UV/Vis交替照射下，仍然能發(fā)生閉環(huán)與開環(huán)之間的可逆轉(zhuǎn)變，從而使得MOF-3同時

5、具有在淺黃色與深藍(lán)色兩者之間切換的光致變色開關(guān)和藍(lán)光發(fā)射可逆衰減/恢復(fù)的光致熒光開關(guān)。
　　（3）以多孔MOF[Zn(L)(bpdc)]為載體，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法分別負(fù)載了蒽、菲、芴、芘、鄰菲羅啉及2,2'-聯(lián)吡啶六種生色團(tuán)有機(jī)化合物，構(gòu)建了六種MOF與生色團(tuán)復(fù)合物，即MOF@Chromophore材料：MOF@蒽、MOF@菲、MOF@芴、MOF@芘、MOF@鄰菲羅啉和MOF@2,2'-聯(lián)吡啶。MOF@Chromophore系列材料由