Ni(Ⅱ)基聚合物的合成及其荧光检测方面的应用

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随着社会的进步,人们的生活也越来越好,工业的发展是一切的基础,但是随着这些发展,一些问题也暴露了出来,环境污染就是其中之一。水是生命之源,在水中的污染物包含一些重金属离子,比如Hg2+、Cr3+、Pb2+等。除重金属离子外,一些超过允许极限的过渡金属离子也被认为是有毒的水污染物。因此,准确检测超低浓度下的离子是非常重要的。越来越多的多孔材料作为传感器用于检测各种污染物离子被开发出来。近年来,配位聚合物(CPs)已成为大家研究的热点。特别是,由金属离子和有机配体构建的一、二、三维有机-无机杂化聚合物具有显著的结构和独特的物理性质。发光配位聚合物作为配位聚合物的一个大类别,因其高选择性、高灵敏度和可回收性而具有极大的传感吸引力。它们已被用于检测金属阳离子、抗生素、p H等。然而,离子的快速检测和准确识别对核工业、生命与健康和环境保护具有重要意义。因此,开发一种快捷、高效的检测方法是十分重要的。本文合成了两种全新的配位聚合物,通过单晶X-射线衍射、X-射线粉末衍射(PXRD)、X-射线光电子能谱分析(XPS)、红外光谱(IR)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、热重(TGA)、荧光等表征手段,解析了晶体材料的结构,表征了配合物的基本性质以及探究它们的荧光传感性能。具体的研究内容为以下两个部分:1.以无水NiCl2作为金属源,TPOM为配体,通过水热溶剂热法合成了一种全新的Ni配位聚合物C13H11.5Cl N2Ni0.5O2(1),配合物1具有二维互穿结构,可以在DMF中保持稳定,具有优异的发光性能。通过荧光分析,配合物1可以在DMF中选择性检测Fe3+离子,具有较低的检测限,检测限为0.42 ppm。2.以Ni(NO3)2·6H2O作为金属源,在以TPOM为配体的同时还引入了4,4’-联苯二甲酸,通过水热溶剂热法合成了全新Ni基配位聚合物C40H35N4Ni1.5O11(2)。与配合物1相较,配合物2具有更加稳定的三维结构,且具有良好的水稳性和耐酸碱性。通过荧光分析,配合物2可以分别通过荧光增强和荧光猝灭选择性检测水中的Al3+离子和Fe3+离子,且具有极低的检测限。配合物2对Al3+离子的检测限LOD为2 ppb,对Fe3+离子的检测限LOD为0.27 ppm,是一种十分具有应用前景的荧光检测器。
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