基于4-氨基-1,2,4-三唑和多金属氧酸盐为杂化配体的CuⅡ和CuⅠ配合物的水热合成及光催化性能

在水热条件下,制备了2个基于多金属氧酸盐（POM）的Cu^Ⅱ和Cu^Ⅰ新型杂化配合物材料,即[Cu₂（4-NH₂-trz）₄（Mo₈O₂₆）（H₂O）₄]·5H₂O（1）和[Cu₄（4-NH₂-trz）₄Mo₈O₂₆]（2）（4-NH₂-trz=4-氨基-1,2,4-三唑）。通过单晶X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和粉末X射线衍射分析确定了它们的结构。在配合物1中,4-氨基-1,2,4-三唑双齿配体连接2个相邻的Cu^Ⅱ中心形成双核结构单元,这些双核结构单元进一步通过Mo₈O₂₆^4-连接形成一维（1D）的杂化配位结构。在配合物2中,4-氨基-1,2,4-三唑双齿配体连接相邻Cu^Ⅰ中心构筑了独特的[Cu₄（4-NH₂-trz）₄]_n一维螺旋链,这些左手和右手的一维螺旋链再通过（β-Mo₈O₂₆）^4-连接形成2D杂化骨架。光催化实验研究表明,样品1和样品2对于不同有机染料（亚甲基蓝（MB）、罗丹明B（RhB）和甲基橙（MO））具有很好的光催化降解能力。     

N-乙基咔唑-3-甲醛席夫碱荧光探针的合成及其检测Cu2+性质

以咔唑为原料,经过两步反应制备得到N-乙基咔唑-3-甲醛,其结构经X射线单晶衍射测定属于单斜晶系,空间群为P2₁/n。再以N-乙基咔唑-3-甲醛与1,3-二氨-2-丙醇为原料,设计、合成了一种新型双席夫碱荧光探针分子CMP。借助荧光光谱在体积比为6∶4的DMSO/H₂O缓冲溶液(Tris-HCl,pH=7.0)中研究了探针CMP对Cu²⁺的选择性识别。研究结果表明,探针CMP与Cu²⁺以1∶2的比例配位,结合常数为1.52×10⁵ L·mol^-1,检出限为0.205 μmol·L^-1。回收实验表明,探针分子CMP可应用于环境水样中Cu²⁺的检测。     

2,5-噻吩二甲酸与菲咯啉构筑的稀土配合物:晶体结构，荧光性质和对Cu2+离子的荧光传感

稀土硝酸盐和2,5-噻吩二甲酸与菲咯啉在水热反应条件下合成了3个新的配合物,[Ln（2,5-tdc）_1.5（phen）（H₂O）]_n（Ln=Gd（1）,Tb（2）,Dy（3）;2,5-tdc=2,5-噻吩二甲酸根,phen=菲咯啉）。通过X射线单晶衍射确定了它们的晶体结构。配合物1~3为同构的2D网络结构。配合物1在340 nm激发下出现最大发射中心位于366和387 nm的宽峰,可归属于配体的π^*-π跃迁发射。配合物2在365 nm紫外灯照射下发绿光,其荧光发射光谱中出现了4个尖峰,位于491、545、588和620 nm处,对应于Tb³⁺的⁵D₄→⁷F_J（J=6~3）跃迁。配合物2的荧光寿命显示为单指数衰减,其值为（0.123±0.005）ms。配合物3的发射光谱中出现了2个尖峰,位于482和575 nm处,分别对应于Dy³⁺的⁴F_5/2→⁶H_15/2和⁴F_5/2→⁶H_13/2跃迁。另外,研究了配合物2的荧光传感能力,该配合物可作为荧光探针检测水溶液中的Cu²⁺离子。     

用于痕量监测Zr4+、Cr2O72-、Fe3+、HPO42-和指纹识别的功能化Eu3+/Tb3+配位聚合物荧光探针的构筑

采用芳香族π共轭及含氮原子有机连接剂,合成同构铽、铕发光配位聚合物(CPs){[Eu(PLIA)_1.5(H₂O)₂]·H₂O}_n (1)和{[Tb(PLIA)_1.5(H₂O)₂]·H₂O}_n (2),其中H₂PLIA=5-((吡啶-4-基甲基)氧基)苯-1,3-二甲酸。对合成的配合物进行了结构测定、表征和荧光痕量识别实验研究。2个同构配合物具有理想的三维框架结构,π…π堆积及氢键等弱相互作用增强了其化学稳定性;表征显示配位聚合物1和2具有良好的荧光性质、结晶性、热力学稳定性及结构完整性,可作为荧光传感的材料。1和2对水溶液中的Zr⁴⁺、Cr₂O₇^2-和Fe³⁺、HPO₄^2-具有选择性好、灵敏度高的荧光识别能力,其检出限分别为0.139 μmol·L^-1(1,Zr⁴⁺)、0.626 μmol·L^-1(1,Cr₂O₇^2-)、0.430 μmol·L^-1(2,Fe³⁺)、1.36 μmol·L^-1(2,HPO₄^2-)。探究了1和2作为探针的荧光猝灭机理。更有趣的是,1和2具有指纹识别性能,其荧光指纹纹路清晰连贯,细节明显,可被清晰观察。     

三核和四核金属-有机簇修饰的四个多酸化合物的结构、选择性光催化和汞离子传感性能

使用柔性含S有机配体4-（2-噻吩-2-基-乙基）-4H-[1,2,4]三氮唑（L）,通过调控反应参数成功制备出4个基于Keggin的化合物,即[Cu₃^ⅠL₃（PMo₁₂O₄₀）]（1）、[Cu₄^ⅠL₆（SiW₁₂O₄₀）]（2）、[Cu₄^ⅠL₆（SiMo₁₂O₄₀）]（3）和[Zn₄L₆（SiW₁₂O₄₀）]（4）,并利用单晶X射线衍射、元素分析和红外光谱进行表征。化合物1中3个Cu⁺离子聚合3个配体诱导一个环状的三核铜簇。Keggin多阴离子连接三核簇构筑二维层结构。化合物2、3和4同构,包含由6个配体连接4个金属离子（2、3中为铜离子,4中为锌离子）形成的四核[M₄L₆]⁴⁺簇。多酸阴离子提供2个氧原子连接2个[M₄L₆]⁴⁺簇,从而形成一维链结构。标题化合物对废水中的阳离子染料亚甲基蓝（MB）展示了良好的选择性光催化性能。另外2-CPE（碳糊电极）可作为安培传感器来检测过氧化氢和亚硝酸根。化合物1、2和4展示了对Hg²⁺的传感性能。     

由六亚甲基四胺和柔性芳香羧酸构筑的两个一维配位聚合物的合成及晶体结构

利用六亚甲基四胺分别与苯氧乙酸、Cu(NO₃)₂·3H₂O及2,4-二氯苯氧乙酸、Zn(NO₃)₂·6H₂O反应,得到了2个新的一维配位聚合物,{[Cu₂(pa)₄](μ₂-hmt)}_n(1)和{{{[Zn₃(dcpa)₄(OH)]₂(μ₂-dcpa)₂}(μ₂-hmt)}·5H₂O}_n(2)(Hpa=苯氧乙酸,Hdcpa=2,4-二氯苯氧乙酸,hmt=六亚甲基四胺)。2个配合物均用元素分析、红外光谱、X射线单晶衍射及差热分析进行了表征。晶体结构分析表明,在配合物1中,4个苯氧乙酸根桥联2个Cu²⁺形成[Cu₂(COO)₄]双核结构,相邻的[Cu₂(COO)₄]双核单元由六亚甲基四胺桥联成一维的"zigzag"链;在配合物2中,6个2,4-二氯苯氧乙酸根和2个OH^-桥联6个Zn²⁺形成六核{[Zn₃(dcpa)₄(μ₃-OH)]₂(μ₂-dcpa)₂}结构单元,然后相邻的六核单元由2个六亚甲基四胺桥联成一维双链结构。     

Ho3+/Yb3+共掺ZnO-Al2O3-GeO2-SiO2玻璃陶瓷的制备和上转换发光性质

综合ZnO-Al₂O₃-SiO₂系和锗酸盐玻璃陶瓷的优点,采用熔融-晶化法首次制备了Ho³⁺/Yb³⁺共掺以ZnAl₂O₄为主晶相的ZnO-Al₂O₃-GeO₂-SiO₂系玻璃陶瓷。因[GeO₄]四面体和[SiO₄]四面体都是玻璃网络形成体,讨论了GeO₂取代SiO₂对玻璃陶瓷样品硬度及发光性能的影响,最终确定GeO₂的取代量为10.55%（w/w）时,玻璃陶瓷综合性能最佳。在980 nm泵浦光的激发下,发现强的绿色（546 nm）和弱的红色（650 nm）上转换发光,并研究了不同Ho³⁺/Yb³⁺掺杂比对样品上转换发光的影响,最终结果表明当Ho³⁺/Yb³⁺掺杂比为1：11（n/n）时样品荧光强度最强,在绿色上转换发光材料方面具有潜在的应用。     

用于痕量监测Zr4+、Cr2O72-、Fe3+、HPO42-和指纹识别的功能化Eu3+/Tb3+配位聚合物荧光探针的构筑

采用芳香族π共轭及含氮原子有机连接剂,合成同构铽、铕发光配位聚合物(CPs){[Eu (PLIA)_1.5(H₂O)₂]·H₂O}_n (1)和{[Tb (PLIA)_1.5(H₂O)₂]·H₂O}_n (2),其中H₂PLIA=5-((吡啶-4-基甲基)氧基)苯-1,3-二甲酸。对合成的配合物进行了结构测定、表征和荧光痕量识别实验研究。2个同构配合物具有理想的三维框架结构,π…π堆积及氢键等弱相互作用增强了其化学稳定性;表征显示配位聚合物1和2具有良好的荧光性质、结晶性、热力学稳定性及结构完整性,可作为荧光传感的材料。1和2对水溶液中的Zr⁴⁺、Cr₂O₇^2-和Fe³⁺、HPO₄^2-具有选择性好、灵敏度高的荧光识别能力,其检出限分别为0.139 μmol·L^-1(1,Zr⁴⁺)、0.626 μmol·L^-1(1,Cr₂O₇^2-)、0.430 μmol·L^-1(2,Fe³⁺)、1.36 μmol·L^-1(2,HPO₄^2-)。探究了1和2作为探针的荧光猝灭机理。更有趣的是,1和2具有指纹识别性能,其荧光指纹纹路清晰连贯,细节明显,可被清晰观察。     

两种3D微孔Zn-MOF对水溶液中Fe3+、Cr2O72-和丙酮分子的荧光传感

通过溶剂热法合成了2种三维微孔锌金属有机框架材料,其分子式为[Zn₃(DBA)(OH)(1,10-phen)₂]_n(1)和{[Zn₂(HDBA)(4,4''-bipy)_1.5]·H₂O}_n(2)(H₅DBA=3,5-二(2'',4''-对羧基苯基)苯甲酸;1,10-phen=1,10-菲咯啉;4,4''-bipy=4,4''-联吡啶)。结构分析表明,配合物1为三核锌基金属单元的三维微孔骨架,配合物2为双核锌基的微孔结构。与2相比,配合物1在水中具有较强的发光性能,可作为检测Fe³⁺、Cr₂O₇^2-和丙酮分子的发光传感器,具有较高的选择性和灵敏度。     

由六亚甲基四胺和柔性芳香羧酸构筑的两个一维配位聚合物的合成及晶体结构

利用六亚甲基四胺分别与苯氧乙酸、Cu(NO₃)₂·3H₂O及2,4-二氯苯氧乙酸、Zn(NO₃)₂·6H₂O反应,得到了2个新的一维配位聚合物,{[Cu₂(pa)₄](μ₂-hmt)}_n (1)和{{{[Zn₃(dcpa)₄(OH)]₂(μ₂-dcpa)₂}(μ₂-hmt)}·5H₂O}_n (2)(Hpa=苯氧乙酸,Hdcpa=2,4-二氯苯氧乙酸,hmt=六亚甲基四胺)。2个配合物均用元素分析、红外光谱、X射线单晶衍射及差热分析进行了表征。晶体结构分析表明,在配合物1中,4个苯氧乙酸根桥联2个Cu²⁺形成[Cu₂(COO)₄]双核结构,相邻的[Cu₂(COO)₄]双核单元由六亚甲基四胺桥联成一维的"zigzag"链;在配合物2中,6个2,4-二氯苯氧乙酸根和2个OH-桥联6个Zn²⁺形成六核{[Zn₃(dcpa)₄(μ₃-OH)]₂(μ₂-dcpa)₂}结构单元,然后相邻的六核单元由2个六亚甲基四胺桥联成一维双链结构。     

基于双核{Zn2(COO)4}次级构筑单元的二维发光配位聚合物的晶体结构和对Fe3+的检测

使用H₂L配体（H₂L=5-（1,3-dioxo-1H-benzoisoquinolin-2（3H）-yl） isophthalic acid）和Zn²⁺通过水热反应,合成了一例基于双核{Zn₂（COO）₄}次级构筑单元的二维发光配位聚合物[Zn₂（L）₂（DMSO）₂（DMF）]（1）（DMSO=二甲亚砜,DMF=N,N-二甲基甲酰胺）。拓扑分析表明1结构中的双核{Zn₂（COO）₄}单元可视为4连接节点,并与作为连接子的L^2-形成（4,4）-网拓扑构型。1表现出对Fe³⁺离子的选择性发光猝灭响应,检测限为2.8 μmol·L^-1。1对Fe³⁺的检测具有良好的抗干扰性,且可通过DMF溶剂洗涤实现再生,可多次循环使用。     

MOF-1和Tb@MOF-1荧光探针的设计、合成及对痕量Cr2O72-、S2O82-离子的识别

采用5-（（4-吡啶基）甲氧基）-异烟酸（H₂PLIA）、1,3,5-三（1-咪唑基）-苯（TIB）合成了金属有机骨架[Cd （PLIA）（TIB）]_n （MOF-1）。MOF-1是具有理想一维孔道的二维结构化合物,其一维孔道由柔性三角形PLIA^2-配体和刚性三角形TIB配体间隔形成。利用MOF-1易掺杂的优势,采用后修饰合成策略制备了Tb@MOF-1。对MOF-1和Tb@MOF-1进行了基本表征及荧光探针性能研究。2种探针材料具有相同的结构。MOF-1和Tb@MOF-1分别对水溶液中的Cr₂O₇^2-和S₂O₈^2-离子具有较强荧光识别能力,均有响应时间快,稳定性、选择性、灵敏度高的特点。研究了MOF-1和Tb@MOF-1对Cr₂O₇^2-和S₂O₈^2-的荧光识别机理,其不同可能与Tb³⁺离子掺杂有关。     

四种同构镧系金属有机框架的合成、结构和荧光传感Fe3+和盐酸环丙沙星

采用溶剂热法,以含氮四羧酸3,5-二(3′,5′-二羧苯)-1H-1,2,4-三唑(H₄BDT)为配体,成功合成了4种同构镧系金属有机框架(Ln-MOFs)：{[La₃(BDT)₂(HCOO)(H₂O)₅]·0.5H₂O·3DMF}_n (1)、{[Ce₃(BDT)₂(HCOO)(H₂O)₅]·3DMF}_n (2)、{[Pr₃(BDT)₂(HCOO)(H₂O)₅]·3DMF}_n (3)和{[Nd₃(BDT)₂(HCOO)(H₂O)₅]·3DMF}_n (4),并采用单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、元素分析、热重、红外、N₂吸附实验和荧光光谱对其进行表征。结果表明,这些Ln-MOFs均为单斜C2/m空间群晶体,是双核为无机建筑单元的三维介孔结构。其中2可选择性荧光检测Fe³⁺离子和盐酸环丙沙星药物分子,检测限分别为4.59和0.77 μmol·L^-1。     

一个基于β-[Mo8O26]和5-（3-吡啶基）-四唑桥连的二核镍配合物构筑的无机-有机杂化化合物

通过水热合成了一种有机-无机杂化化合物[Ni₄（3-Hpt）₆（H₂O）₁₀Mo₈O₂₆]·Mo₈O₂₆·10H₂O（3-Hpt=5-（3-吡啶基）-四唑）,IR和X-射线单晶衍射实验测定和结构解析结果表明,该化合物是由双支撑形结构的[Ni₄（3-Hpt）₆（H₂O）₁₀Mo₈O₂₆]阳离子,β构型[Mo₈O₂₆]簇阴离子及晶格水组成的。在阳离子中,β构型[Mo₈O₂₆]簇通过中心对称的2个端基氧与2个双核配阳离子[Ni₂（3-Hpt）₃（H₂O）₅]⁴⁺的镍原子配位形成双支撑形结构。将所得化合物制成碳糊电极（1-CPE）,该电极在酸性水溶液中对亚硝酸根,溴酸根的还原有较好的催化活性。     

基于双核{Zn2(COO)4}次级构筑单元的二维发光配位聚合物的晶体结构和对Fe3+的检测

使用H2L配体（H2L=2-（1,3-dioxo-1H-benzo[de]isoquinolin-2（3H）-yl） terephthalic acid）和Zn²⁺通过水热反应,合成了一例基于双核{Zn₂（COO）₄}次级构筑单元的二维发光配位聚合物[Zn₂（L）₂（DMSO）₂（DMF）]（1）（DMSO=二甲亚砜,DMF=N,N-二甲基甲酰胺）。拓扑分析表明1结构中的双核{Zn₂（COO）₄}单元可视为4连接节点,并与作为连接子的L^2-形成（4,4）-网拓扑构型。1表现出对Fe³⁺离子的选择性发光猝灭响应,检测限为2.8 μmol·L^-1。1对Fe³⁺的检测具有良好的抗干扰性,且可通过DMF溶剂洗涤实现再生,可多次循环使用。     

基于单-和双-三唑衍生物的三个Cu（Ⅱ）和Cu（Ⅰ）多金属氧簇基配合物的水热合成及光催化性能

在水热条件下,利用多齿的单-和双-三唑衍生物,制备了3种基于多金属氧簇基（POM）的Cu（Ⅱ）和Cu（Ⅰ）杂化材料,即{[Cu（L¹）₂（Mo₄O₁₃）]·2H₂O}_n（1）,{[Cu_1.5（L²）（HL₂）（H₂O）（Mo₄O₁₃）]·2H₂O}_n（2）,{[Cu₂（L₃）_1.5（Mo₄O₁₃）]·H₂O}_n（3）（L₁=4-pyridine-2-1,2,4-triazole,HL₂=3-（4H-1,2,4-triazol-4-yl）benzoic acid,L₃=trans-4,4''-azo-1,2,4-triazole）。通过单晶X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和粉末X射线衍射分析确定了它们的结构。在1中,Mo₄O₁₃^2-阴离子和Cu（Ⅱ）中心通过双齿L₁相互连接,最终形成了二维（2D）POMs基的Cu（Ⅱ）杂化金属-有机骨架。在2中,Mo₄O₁₃^2-阴离子和Cu（Ⅱ）中心通过桥接水原子（O18）,双齿HL₂和三齿L₂^-相互连接,最终形成了三维（3D）POMs基的Cu（Ⅱ）微孔金属-有机骨架。在3中,L₃配体桥接相邻的Cu（Ⅰ）中心和Mo₄O₁₃^2-阴离子,最终形成独特的双重穿插结构的3DPOMs基的Cu（Ⅰ）杂化配位框架。光催化实验研究表明,样品1~3对于不同有机染料罗丹明B（RhB）、亚甲基蓝（MB）和甲基橙（MO）都具有很好的光催化降解能力。     

La7O6(BO3)(PO4)2:Eu3+/Tb3+荧光材料的制备及其光致发光性能

采用优化的高温固相方法制备了稀土离子Eu³⁺和Tb³⁺掺杂的La₇O₆（BO₃）（PO₄）₂系荧光材料,并对其物相行为、晶体结构、光致发光性能和热稳定性进行了详细研究。结果表明,La₇O₆（BO₃）（PO₄）₂：Eu³⁺材料在紫外光激发下能够发射出红光,发射光谱中最强发射峰位于616 nm处,为⁵D₀→⁷F₂特征能级跃迁,Eu³⁺的最优掺杂浓度为0.08,对应的CIE坐标为（0.610 2,0.382 3）;La₇O₆（BO₃）（PO₄）₂：Tb³⁺材料在紫外光激发下能够发射出绿光,发射光谱中最强发射峰位于544 nm处,对应Tb³⁺的⁵D₄→⁷F₅能级跃迁,Tb³⁺离子的最优掺杂浓度为0.15,对应的CIE坐标为（0.317 7,0.535 2）。此外,对2种材料的变温光谱分析发现Eu³⁺和Tb³⁺掺杂的La₇O₆（BO₃）（PO₄）₂荧光材料均具有良好的热稳定性。     

3,5-二烷基-1,2,4-三唑衍生物构筑的两个Cu4I4簇配合物的合成、结构和荧光性质

以3,5-二甲（丙）基-4-氨基-1,2,4-三唑为配体,与CuI在H₂O/MeCN混合溶剂热合成了2个构型不同的Cu₄I₄超分子化合物{[Cu₂（aadmtrz）I₂]·CH₃CN}_n （1）和[Cu₂（dptrz）I]_n （2）（aadmtrz=4-（（1-氨乙基）-氨基）-3,5-二甲基-1,2,4-三唑,dptrz=3,5-二丙基-1,2,4-三唑）,并进行了元素分析,红外,X射线粉末衍射及单晶衍射等表征。2个配合物中Cu₄I₄构型不同,配合物1中,Cu₄I₄簇连结成一个8环椅式-椅式结构,通过配体连接成（4,4）二维菱形格子结构;而配合物2中,Cu₄I₄簇呈畸变的立方烷结构,构成了含有19.5%孔隙率三维孔洞聚合物,其结构可简化为（3,4）-连接的拓朴结构。同时,在常温下研究了2个配合物的固体荧光性质。     

一种用于检测罗红霉素和B4O72-的高稳定性Cd(Ⅱ)配位聚合物

在溶剂热条件下,成功合成了一种稳定的配位聚合物[Cd₂(L)(bpb)(H₂O)₄]·0.5H₄L (1)(H₄L=1,1''-乙烷基联苯-3,3'',5,5''-四羧酸,bpb=1,4-二(4-吡啶基)苯)。1在不同的有机溶剂和水中表现出优异的稳定性。1可通过荧光猝灭检测水中的罗红霉素(ROX)和B₄O₇^2-,检测限分别为0.21和1.59 μmol·L^-1。1可成功用于延河水中ROX和B₄O₇^2-的测定。此外,分析讨论了其传感机理。     

La3+掺杂CaFe2O4材料的制备及室温检测超低浓度甲醛

采用静电纺丝法成功制备了La³⁺掺杂CaFe₂O₄材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对La³⁺掺杂CaFe₂O₄材料的结构和形貌进行了表征。随后，研究了La³⁺的掺杂量（质量分数）对CaFe₂O₄气敏性能的影响。研究表明，3% La³⁺掺杂CaFe₂O₄材料在室温下对100 μL·L^-1甲醛的响应最高（R_a/R_g=14.1）。更为重要的是，对甲醛的最低检测限低至0.1 nL·L^-1，并且响应/恢复时间仅为4.3 s/8.4 s。