一种铜（I）荧光传感材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于荧光活性物质开发技术领域，尤其涉及一种铜(I)荧光传感材料及其制备方法和应用。铜(I)荧光传感材料分子式为{[Cu(EIBA)]

【技术实现步骤摘要】
一种铜(I)荧光传感材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于荧光活性物质开发
，尤其涉及一种铜(I)荧光传感材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]环境中污染物的过度排放已经一个很严重的国际性问题。大约20％的疾病与重金属离子和有机污染物有关，而过量的摄入一些抗生素则会导致身体产生抗药性。此外，氮氧化物、SO2和CO2的污染气体是酸雨形成光化学烟雾产生和臭氧层遭到破坏的主要因素。
[0003]目前，检测环境污染物的手段各异。高性能气液相色谱、质谱、拉曼光谱等检测方法主要以昂贵的仪器为主。这些分析技术具有一定的缺点，如需要训练有素的专业人员、高成本和复杂的设备等。而MOFs作为荧光传感材料因其操作简便、选择性高、检测速度快等优势受到了科研工作者的广泛青睐。导致MOFs发光的因素有三种，有机配体产生的共轭效应、中心金属离子以及具有d
10
价电子的金属形成的MOFs均会导致其发光。因MOFs材料具有高比表面积和孔道结构的特点，从而表现出高的吸附能力和更优良的选择性。因此，在重金属离子的吸附和有机污染物以及农药的检测等方面表现优异。MOFs对Fe
3+
、Cd
2+
、Cr
3+
、Ag
+
、K
+
、Mn
2+
、Pb
2+
具有检测作用。因此，可根据检测其与有机污染物、重金属离子以及农药等接触前后的荧光变化，对环境中排放过量的有机污染物、重金属离子以及农药等进行定性甚至定量检测。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术的缺点和不足，本专利技术的首要目的在于提供一种铜(I)荧光传感材料。
[0005]本专利技术的目的在于提供上述铜(I)荧光传感材料的制备方法，旨在克服现有铜(I)荧光传感材料制备方法中存在的产率低、重复性很低、反应条件影响过大的问题。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供上述铜(I)荧光传感材料在检测环境中有机溶剂污染的应用。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用技术方案为：
[0008]一种铜(I)荧光传感材料，铜(I)荧光传感材料分子式为{[Cu(EIBA)]·
4.6DMF}
n
，其是为以铜(I)离子作为连接节点，EIBA配体作为桥联配体相互桥接，形成四连通拓扑网络结构；其中，EIBA为4
‑
(2
‑
乙基咪唑
‑1‑
基)苯甲酸，n为正整数。
[0009]所述铜(I)荧光传感材料为配位聚合物晶体属于六方晶系、P6522空间群，具有符号(64.82)的四连通单节点网络结构；其中，晶胞参数为α＝β＝90
°
，γ＝120
°
，，
[0010]所述EIBA的结构如下式(Ⅱ)所示：
[0011][0012]进一步的说，所述铜(I)荧光传感材料以铜(I)为中心离子，通过与2个去质子化的EIBA配体中咪唑环上的2个氮原子以及2个去质子化的EIBA配体中的两个羧基氧原子配位，形成一个扭曲的四面体几何结构。铜(I)离子可以看作是一个四连接的四面体节点，EIBA配体作为桥联配体相互桥接，连接铜(I)原子形成3D多孔框架结构，可简化为四连通拓扑网络结构。为了最小化大空洞并稳定框架结构，由单个3D网络形成的潜在孔洞显示出另外一个相同的空洞，从而提供了2倍平行互穿阵列。当沿着晶体学C轴向下观察时，可以发现存在一个大的1D通道。
[0013]一种铜(I)荧光传感材料的制备方法：
[0014](1)将铜盐和EIBA加入到DMF中混合，混合后调节体系pH为4
‑
5，而后于密闭环境下在120℃下恒温反应72～96小时
[0015](2)将所述反应产物冷却析晶，将析晶产物依次进行冲洗、过滤和干燥后，得到铜(I)荧光传感材料。
[0016]所述铜盐、EIBA和DMF的摩尔体积比为1.0mmol：1.0mmol：2mL。
[0017]所述所述铜盐为氯化亚铜、碘化亚铜、溴化亚铜中的任意一种。
[0018]所述DMF为有机溶剂分子N，N
’‑
二甲基甲酰胺，其结构如下式(Ⅰ)所示：
[0019][0020]所述步骤(1)中通过碱调整体系的pH值，其中，碱为浓度为0.3～0.8mol/L的氢氧化钠溶液。
[0021]所述步骤(2)析晶产物经去离子水进行冲洗、经减压过滤和于60℃恒温干燥2～4小时。
[0022]一种所述的铜(I)荧光传感材料的应用，所述材料在检测有机污染物中的应用。
[0023]所述材料应用于荧光传感器中检测有机污染物的应用。
[0024]所述有机污染物为硝基苯(NB)
[0025]相比于现有技术的缺点和不足，本专利技术具有以下有益效果：
[0026](1)本专利技术采用一锅溶剂热反应即可以制备出一价铜离子荧光传感材料，该制备方法具有过程简单、操作方便、产率高、可重现性好等优点；
[0027](2)本专利技术铜(I)荧光传感材料的荧光发射光谱强度较强，可应用于分子荧光探针、金属离子检测等领域；
[0028](3)本专利技术铜(I)荧光传感材料的检测方法具有操作简便、低成本、选择性高、检测速度快等优点。
附图说明
[0029]图1是本专利技术实施例制备的铜(I)荧光传感材料的单分子图；
[0030]图2为本专利技术实施例制备的铜(I)荧光传感材料的三维多孔框架结构；
[0031]图3为本专利技术实施例制备的铜(I)荧光传感材料的二重互穿结构视图；
[0032]图4为本专利技术实施例制备的铜(I)荧光传感材料C轴方向具有1D通道的3D多孔框架结构；
[0033]图5为本专利技术实施例制备铜(I)荧光传感材料1的IR图；
[0034]图6为本专利技术实施例制备铜(I)荧光传感材料1的XRD图；
[0035]图7为本专利技术物实施制备铜(I)荧光传感材料1的荧光光谱图；
[0036]图8为本专利技术物实施制备铜(I)荧光传感材料1分散在11种有机溶剂中的荧光发射强度图；
[0037]图9为本专利技术物实施制备铜(I)荧光传感材料1在甲醇溶剂中荧光光谱随有机溶剂NB浓度变化的关系图。
具体实施方式
[0038]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0039]实施例1
[0040](1)将0.1mmol的氯化亚铜、0.1mmol的4
‑
(2
‑
乙基咪唑
‑1‑
基)苯甲酸和2mL N，N
’‑
二甲基甲酰胺，用0.3mol
.
L
‑1氢氧化钠调其pH为4.27，混合物在玻璃闪烁瓶中以120℃下进行溶剂热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜(I)荧光传感材料，其特征在于：铜(I)荧光传感材料分子式为{[Cu(EIBA)]
·
4.6DMF}
n
，其是为以铜(I)离子作为连接节点，EIBA配体作为桥联配体相互桥接，形成四连通拓扑网络结构；其中，EIBA为4
‑
(2
‑
乙基咪唑
‑1‑
基)苯甲酸，n为正整数。2.按权利要求1所述的铜(I)荧光传感材料，其特征在于：所述铜(I)荧光传感材料为配位聚合物晶体属于六方晶系、P6522空间群，具有符号(64.82)的四连通单节点网络结构；其中，晶胞参数为结构；其中，晶胞参数为α＝β＝90
°
，γ＝120
°
，3.一种权利要求1所述的铜(I)荧光传感材料的制备方法，其特征在于：(1)将铜盐和EIBA加入到DMF中混合，混合后调节体系pH为4
‑
5，而后于密闭环境下在120℃下恒温反应7...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢久富，吴婷婷，刘杰，郑楠，靳玲侠，张晟瑞，王芹，
申请(专利权)人：陕西理工大学，
类型：发明
国别省市：