研究目的
设计和合成新型金属-有机框架材料(MOFs),用于选择性检测硝基芳香族化合物(NACs),特别是对硝基苯酚(PNP),并探究其荧光传感性能。
研究成果
成功合成了四种基于d10金属的新金属有机框架材料(MOFs)并完成表征。其中一种镉(II)基MOF对硝基芳香族化合物(尤其是对硝基苯酚)展现出优异的选择性检测性能,具有较低的检测限。该研究凸显了MOFs作为开发硝基芳香族化合物传感器平台的潜力。
研究不足
该研究仅限于四种金属有机框架(MOFs)的合成与表征,以及它们对硝基芳香族化合物(NACs)的荧光传感性能。通过理论计算解释了传感机制,但未提供电子/能量转移现象的实验验证。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用柔性二羧酸配体与N-供体配体(bpp、bpz、bib)及d10金属中心(Cd(II)和Zn(II))合成了四种新型金属有机框架材料(MOFs)。通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射(PXRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)对结构进行表征。
2:样品选择与数据来源:
MOFs是在水热条件下,由H2L、N-供体配体(bpp、bpz、bib)与金属盐(Cd(OCOCH3)2·2H2O、Zn(OCOCH3)2·2H2O)混合合成。
3:2L、N-供体配体(bpp、bpz、bib)与金属盐(Cd(OCOCH3)2·2H2O、Zn(OCOCH3)2·2H2O)混合合成。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括布鲁克D8 ADVANCE X射线衍射仪、尼高力Impact 750傅里叶变换红外光谱仪、SDT Q600热重分析仪,以及用于单晶X射线衍射的布鲁克SMART APEX衍射仪。
4:实验步骤与操作流程:
将配体与金属盐混合物在水或乙醇/水体系中于120-180°C加热72小时,随后缓慢冷却合成MOFs。采用RF-5301PC荧光分光光度计研究其发光性能。
5:数据分析方法:
结构通过直接法解析并采用全矩阵最小二乘法精修。运用密度泛函理论(DFT)计算探究发光猝灭机制。
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Bruker D8 ADVANCE X-ray diffractometer
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Bruker
Used for collecting powder X-ray diffraction (PXRD) data
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Bruker SMART APEX diffractometer
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Bruker
Used for single crystal X-ray diffraction
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Nicolet Impact 750 FTIR
Impact 750
Nicolet
Used for recording Fourier transform infrared (FT-IR) spectra
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SDT Q600 thermogravimetric analyzer
Q600
SDT
Used for thermogravimetric analysis (TGA)
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RF-5301PC spectrofluorophotometer
RF-5301PC
Used for photoluminescence measurements
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