[发明专利]七核Ln-Ba团簇晶态材料及其制备方法和应用

说明书

本发明采用7‑氯‑6‑氟‑1‑环丙基‑1,4‑二氢‑4‑氧‑3‑喹啉羧酸(HL)与稀土盐(稀土氯化物、稀土硝酸盐或稀土高氯酸盐等)和钡盐(氢氧化钡、氯化钡或硝酸钡等)反应，通过溶剂热法合成了七核团簇晶态材料。制备方法步骤如下：a)将Ln_mX_n和Ba_mY_n(Ln＝三价稀土离子，X为阴离子)溶解于溶液中备用；b)将脱质子的7‑氯‑6‑氟‑1‑环丙基‑1,4‑二氢‑4‑氧‑3‑喹啉羧酸溶液加入到步骤a)溶液中；c)将以上混合溶液置于60～190℃烘箱中，一段时间后能看到无色棒状晶体析出；d)将步骤c)得到的无色块状透明晶体过滤并晾干。该材料可用于检测空气中的乙酰丙酮和苯胺蒸汽。该材料合成方法操作简便，设计合理，快捷，且无需贵重的仪器设备，具有很强的创造性和实用性。

技术领域

本发明涉及七核镧系团簇以及离子检测的技术领域，具体涉及利用溶剂热法合成七核团簇晶态材料的方法以及对苯胺和乙酰丙酮的检测与分析。

背景技术

随着科技的迅速发展、环境和能源可持续发展的需要，单一功能的材料已经不能满足人们的实际应用的要求。因此，多功能材料已经成为材料领域的热门研究之一。镧系团簇在过去十年中引起了极大的关注，不仅因为它结构的多样性，还因为它展现出了特殊的功能性应用，如磁性、发光材料、荧光传感、电子器件、药物输送、分子过滤器、储气、能量存储、生物标记等，设计合成结构多样和性质优异的镧系团簇成为近些年来配位化学方面的研究热点。镧系团簇已被用于检测各种物种，并且由于响应时间短，对特定分析物具有高灵敏度和选择性的优点，最近受到越来越多的关注。

与过渡金属相比，发光镧系团簇传感器由于其独特的发光特性而特别具有吸引力，这些特性源自镧系元素离子的4f电子，例如大的斯托克斯位移和极长的寿命等。到目前为止，各种镧系团簇已应用于探测金属离子、阴离子、气体分子、硝基炸药、小分子、湿度和温度。镧系团簇检测单一离子已有报道，但关于检测有机物的报道很少，并且尚未发现检测苯胺和乙酰丙酮的团簇报道。

乙酰丙酮和苯胺都是典型的挥发性有机物，是形成细颗粒物(PM2.5)、臭氧(O3)等大气二次污染物的重要前体物，进而引发灰霾、光化学烟雾等大气环境问题。乙酰丙酮和苯胺作为重要的化学有机溶剂，在化学工业生产中的是重要原料和中间体，在生产使用中因挥发进入大气，会造成严重的大气污染；工业废水、农业污水的排放也会造成严重的水体污染，导致水环境持续恶化。一旦发生苯胺或乙酰丙酮的泄露，将对周围环境造成极大的危害，并且苯胺和乙酰丙酮也会危害人体健康，通过吸入、食入和皮肤渗透的途径，都会对人体造成损害；长期接触它们，甚至会导致各种癌症。环境污染的治理是势在必行的，及时的污染物的检测和防治对环境保护和人类的健康非常重要。因此，能够快速、灵敏检测环境污染物中的苯胺和乙酰丙酮的分析方法是具有极大的研究意义的。

目前所报道的检测苯胺和乙酰丙酮分析方法包括高效液相色谱法、气相色谱法、气相色谱-质谱法、电化学分析法、分光光度测定法、基于纳米材料的荧光检测法、抑制荧光动力学法等等。尽管这些方法特点鲜明，但仍然存在一些问题，例如依赖于大型仪器的样品前处理过程繁琐、测试周期较长、灵敏度与特异性较低等，而纳米材料制备的重复性和较大毒性也在很大程度上限制了方法的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种七核团簇晶态材料及其制备方法，并且提供利用七核团簇晶态材料检测苯胺和乙酰丙酮的方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案。