[00134128]稀土铜簇金属有机骨架材料的合成与光敏性质研究

(1) 以石灰氮衍生物为原料设计合适含氮配体、含氮含氧双功能或含氮含氧含硫多功能配体和其他辅助羧酸桥联配体,结合配体局部结构控制和电荷补偿能力,从镧系（主要是Eu3+, Tb3+, Gd3+和Er3+）和卤化亚铜（CuI, CuBr, CuCl）出发,形成以卤化亚铜簇为二级建筑单元的稀土铜簇金属有机骨架材料。 （2） 为合成目标化合物,采用最常用的设计策略,即选择混合金属离子及多齿有机配体的多模块组装方式。选用能同时提供卤素和氮原子、氧（或硫）原子多种配位原子的共轭有机配体或混合配体,满足镧系金属离子和铜离子各自配位或成簇的需求。特别关注含共轭环的配体,产生天线效应提供能量传递途径。 （3） 为避免水分子配体产生的荧光淬灭作用,除采用通常的有机溶液法和扩散法外,溶剂热方法是合成卤化亚铜簇或镧系金属有机骨架非常成功的方法。通过对合成条件（原料比例、pH值、溶剂的种类、反应温度及时间及模板剂）的调控寻找合成骨架结构的最佳反应条件。探索得到的结果将对稀土化学有一定的贡献。 （4） 调整配位基团及侧基的位置来调控骨架结构,使结构具有一定的开放性,有利于形成高维含孔穴的框架结构。注意新颖拓扑特性的三维配位高分子网络的构筑：重点是高连接卤化亚铜簇结点的三维网络中孔的预留。通过分析这些网络之间的差别,为定向合成具有这些网络结构的簇基MOFs提供依据。 （5） 利用光谱、热分析、高分辩核磁共振谱、荧光寿命与稳态荧光光谱仪等手段跟踪分析目标化合物的光致发光性质,包括荧光激发和发射峰的位置,荧光寿命,内量子效率,敏化效率及总量子效率等。考察能量转移途径、配体结构、卤化亚铜簇对镧系金属发光强度,激发峰,发光寿命的影响。 （6） 稀土铜簇金属有机骨架含有合适尺寸的孔道,除进行微孔骨架的荧光和常规吸附研究外,重点开展MOFs的在光敏领域的应用。如交换客体溶剂检测有毒溶剂、捕集荧光淬灭的金属离子,利用包含客体后骨架荧光强度,激发峰位置等光信号的变化（特别是肉眼即能看到的晶体颜色变化）检测溶剂中对人体危害严重的重金属离子（Pb2+,Cd2+,As3+等）,有毒有机物（苯酚,硝基苯酚,氯苯等）和各种爆炸危险品。 在实验过程中,利用红外光谱、元素分析、核磁共振谱、热分析等手段对配体和配合物进行初步的化学成分、结构与稳定性表征,用X–射线单晶测定MOFs的空间结构,X–射线粉末表征产品纯度。利用热红联机分析、X–射线变温粉末衍射、多个温度条件下的X–射线单晶衍射,高分辨率质谱等手段分析和跟踪目标化合物。利用变温荧光光谱检测稀土铜簇金属有机骨架材料的热致变色现象。