[发明专利]一种近可见光激发下发射红色荧光的铕配位聚合物及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种铕配位聚合物及制备方法和应用，配位聚合物通式为{[Eu(BDC)_3/2(IP)(H₂O)]·H₂O}_n，属于三斜晶系，P‑1空间群。具有二维网状结构，一个不对称单元中包含1个Eu原子，1.5个BDC配体，1个IP配体，1个配位水分子和1个自由水分子。Eu(III)离子与来自4个BDC配体的5个O原子，1个IP分子的2个N原子和1个水分子配位。Eu(III)离子通过4个双齿桥连的COO基团形成[Eu₂(COO)₄]双核单元，作为次级结构单元通过6个BDC配体连接形成无限的二维网状结构。本发明制备方法简单，成本低廉。该配合物为无色粉末，在紫外光照射下，肉眼可见强的红色发光。在近可见光(340‑410nm(纳米))激发下，配合物发射Eu(III)离子的强的特征荧光。在可在400nm(可见光区)激发波长下实现对水体系中大黄素的检测。

技术领域

本发明涉及一种在可见光激发下发射红色荧光的铕配位聚合物及其制备方法与应用,属于发光材料领域。

背景技术

金属-有机配位聚合物(CPs)是由金属离子作为节点，多功能有机配体作为分子构件，通过强的金属-配体间的共价键构建而成。镧系(Ln)配位聚合物(Ln-CPs)由于独特的物理和化学性质受到了广泛关注。发光Ln-CPs在发光材料、彩色显示器、电致发光设备和生物医学分析等领域具有应用情景。近年来，Ln-CPs在发光传感领域的应用引起了科研工作者的兴趣。Ln-CPs可作为传感器检测阴阳离子、有机小分子和药物分子。

有机配体在设计具有有趣结构，独特性质的Ln-CPs中起着重要作用。对于Ln-CPs的构建，首选具有桥联配位模式的功能性刚性配体，如含有芳香基团的有机多羧酸。这类配体能通过多种配位模式与Ln(III)离子配位，形成配位聚合物；而且π-共轭基团显示出好的芳香性和电子吸收性能。1,4’-苯二甲酸(H₂BDC)做配体可构建具有良好稳定性和发光性能的金属-有机配位聚合物。邻菲罗啉类刚性含氮配体，如1H-咪唑并[4,5-f][1,10]-菲咯啉(IP)具有大的共轭体系和强的螯合配位能力，作为构建金属-有机配位聚合物的辅助配体，可以调控配位聚合物的结构和性质。因此含芳香基团的多功能有机多羧酸与刚性含氮配体与金属离子组装的金属-有机配位聚合物具有优异的物理化学性质，在气体吸附、存储和发光等领域具有潜在的应用。

关于发光性能的大多数研究是Eu-CPs或Tb-CPs。在紫外灯照射下，Eu-CPs或Tb-CPs显示红色或绿色发光，这使其能被应用在荧光照明，生物医学分析和荧光传感等方面。目前，报道的大多数Eu-CPs或Tb-Cp配位聚合物需在波长小于350nm紫外区激发下发光。较短的激发波长对生物体等有害，而较长的激发波长具有许多优点，例如可以降低能量，减少对生物体的伤害等，克服较短的激发波长的局限性，拓宽发光材料的应用范围。目前，关于长激发波长下实现荧光检测的报道很少。

大黄素作为一种天然药物，常用于治疗癌症和抗菌。目前能够快速简便测定大黄素浓度的方法鲜见报道。

发明内容

鉴于上述背景，本发明的目的在于提供一种在近可见光激发下发射红色荧光的铕配位聚合物及制备方法与应用。其通式为{[Eu(BDC)_3/2(IP)(H₂O)]·H₂O}_n，该物质制备方法简单，性质稳定。该配合物为无色粉末，在紫外光照射下，肉眼可见强的红色发光。在紫外-可见光激发下，配合物发射Eu(III)离子的特征荧光。在400nm激发下仍发射强的红色荧光，并能检测水溶液中的大黄素。