[发明专利]一种MOF材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种MOF材料及其制备方法和应用，属于功能材料技术领域，本发明选用1,4‑双[(1H‑咪唑‑1‑基)甲基]苯作为主配体，2,6‑萘二羧酸作为辅配体，与金属Zn(Ⅱ)在溶剂热条件下，制备出了新型MOF晶态化合物，用手持式紫外灯照射Z1发出浅蓝色荧光；分析Z1的固态荧光光谱图得到：Z1晶体材料研磨的越细，其荧光强度就越强；通过二阶线性拟合得到Z1晶体的平均荧光寿命为606ns，说明了Z1晶体具有较好的荧光性能。向Z1晶体粉末的悬浊液添加不同浓度丙酮，随着丙酮浓度的增加，液体的荧光光谱强度会发生猝灭现象，说明Z1晶体粉末在一定条件下可以荧光识别丙酮小分子。

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种MOF材料及其制备方法和应用。

背景技术

材料的性能通常由结构决定，MOFs材料因其具有极高的孔隙率而能够容纳许多不同种类的客体物质，主客体相互作用，大大提高了MOFs材料的应用范围，比如在能量的储存、药物分子的缓释、荧光识别等方面的应用。选用合适的模板剂以及最适宜的合成条件，就可以实现准确的控制MOFs材料的尺寸和形貌，其中主要包括形状、化学组成、表面构造、孔道尺寸等。构筑MOFs材料所用到的金属中心、有机桥联配体和孔道中所包含的客体分子大多具有可控制的荧光性能，所以对MOFs材料的荧光性能研究是目前研究的热点。基于上述背景，本申请提出了一种新的MOFs材料，对于拓展MOFs材料的应用具有重要意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种MOF材料及其制备方法和应用，选用1,4-双[(1H-咪唑-1-基)甲基]苯作为主配体，2,6-萘二羧酸作为辅配体，与金属Zn(Ⅱ)在溶剂热条件下，制备新的MOF晶态化合物，可以荧光识别丙酮小分子。

本发明具体是通过如下技术方案来实现的。

本发明的第一个目的是提供一种MOF材料的制备方法，按照以下步骤进行：

以1,4-双[(1H-咪唑-1-基)甲基]苯为主配体，以2,6-萘二羧酸作为辅配体，与无机锌盐在88～92℃发生溶剂热反应，制备MOFs材料。

优选的，所述溶剂热反应中，溶剂是N，N-二甲基甲酰胺和水按体积比为6～8：1制成的混合溶剂。

优选的，所述溶剂热反应中，反应时间为70～75h。

优选的，所述无机锌盐为Zn(NO₃)₂·6H₂O。

优选的，所述1,4-双[(1H-咪唑-1-基)甲基]苯和2,6-萘二羧酸的摩尔比为1：1，1,4-双[(1H-咪唑-1-基)甲基]苯和无机锌盐的摩尔比为1：3。

优选的，反应结束后程序降温法冷却至室温，之后在显微镜下挑出纯净晶体备用。

本发明的第二个目的是提供由上述制备方法制得的MOF材料。

本发明的第三个目的是提供上述MOF材料在丙酮荧光检测方面的应用。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明选用1,4-双[(1H-咪唑-1-基)甲基]苯作为主配体，2,6-萘二羧酸作为辅配体，与金属Zn(Ⅱ)在溶剂热条件下，制备出了一类浅黄色细长状新型MOF晶态化合物ZZUT1(Z1)，并对其进行了结构表征和荧光性能测试；用手持式紫外灯照射Z1发出浅蓝色荧光；分析Z1的固态荧光光谱图得到：Z1晶体材料研磨的越细，其荧光强度就越强；通过二阶线性拟合得到Z1晶体的平均荧光寿命为606ns，说明了Z1晶体具有较好的荧光性能。向Z1晶体粉末的悬浊液添加不同浓度丙酮，随着丙酮浓度的增加，液体的荧光光谱强度会发生猝灭现象，说明Z1晶体粉末在一定条件下可以荧光识别丙酮小分子：