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一例二维钴金属有机框架材料的合成、晶体结构及水中荧光识别性能研究
1
作者
陈文涛
庄杏宜
+5 位作者
安航宜
来中杰
王爱荣
罗亚妮
史忠丰
李家明
《人工晶体学报》
2025年第9期1642-1653,共12页
本文以间苯二甲酸(H_(2)IPA)和1,3,5-三(1-咪唑基)苯(TIB)为混合配体,硝酸钴为金属源,通过溶剂热法合成了一例新型二维钴金属有机框架化合物{[Co(IPA)(TIB)]·2H_(2)O}_(n)(Co-MOF)。通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、红外光谱、...
本文以间苯二甲酸(H_(2)IPA)和1,3,5-三(1-咪唑基)苯(TIB)为混合配体,硝酸钴为金属源,通过溶剂热法合成了一例新型二维钴金属有机框架化合物{[Co(IPA)(TIB)]·2H_(2)O}_(n)(Co-MOF)。通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、红外光谱、热重分析及荧光光谱等手段对其结构和性能进行了系统表征。单晶衍射结果表明,该Co-MOF属于单斜晶系,空间群为P2_(1)/c,晶胞参数为a=0.96428(7)nm,b=1.28298(10)nm,c=1.78332(14)nm。其不对称单元结构包含1个Co(Ⅱ)离子、1个脱质子的IPA^(2-)配体、1个TIB中性配体和2个结晶水分子。IPA^(2-)配体和TIB配体都通过μ_(2)-η^(1):η^(1)桥联方式键合2个Co^(2+),形成一四配位的扭曲四面体CoN_(2)O_(2)构型。这些CoN_(2)O_(2)次小结构单元,进一步由倒反对称相关联的IPA^(2-)和TIB配体连接,形成二维梯状钴基金属有机框架结构。拓扑结构分析表明该二维Co-MOF可简化为Schläfli符号为(4^(4).6^(2))的(4,4)-连接的sql网格结构。此外,Co-MOF层与层之间存在由TIB配体中对称相关联咪唑环间所形成的强π-π堆积作用,将二维Co-MOF层拓展为三维超分子结构。荧光实验研究表明,该Co-MOF对水中的3种多氧酸根阴离子Cr_(2)O_(7)^(2-)、CrO_(4)^(2-)、S_(2)O_(8)^(2-)和Fe^(3+)展现出高选择性和高灵敏的荧光猝灭响应,其检测限分别为2.007×10^(-4)、2.514×10^(-4)、8.331×10^(-4)和2.709×10^(-4)mol/L。得益于开放的金属位点和其中未参与配位的咪唑基团,该Co-MOF兼具优异的热稳定性与荧光传感性能,在环境污染物检测领域具有广泛的潜在应用价值。
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关键词
钴(Ⅱ)金属有机框架
晶体结构
荧光传感
猝灭常数
多氧酸根离子
铁(Ⅲ)
离子
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职称材料
题名
一例二维钴金属有机框架材料的合成、晶体结构及水中荧光识别性能研究
1
作者
陈文涛
庄杏宜
安航宜
来中杰
王爱荣
罗亚妮
史忠丰
李家明
机构
北部湾大学石油与化工学院
出处
《人工晶体学报》
2025年第9期1642-1653,共12页
基金
广西自然科学基金(2025GXNSFAA069072,2025GXNSFHA069144)
广西重点研发计划(桂科自AB25069382)
+4 种基金
广西教育厅高校科研项目(2025KY0481)
北部湾大学高层次人才项目(24KYQD04)
广西研究生教育创新计划项目(YCSW2025621)
国家自然科学基金(22065001)
广西绿色化工新材料与安全技术重点实验室(2023ZZKT01)。
文摘
本文以间苯二甲酸(H_(2)IPA)和1,3,5-三(1-咪唑基)苯(TIB)为混合配体,硝酸钴为金属源,通过溶剂热法合成了一例新型二维钴金属有机框架化合物{[Co(IPA)(TIB)]·2H_(2)O}_(n)(Co-MOF)。通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、红外光谱、热重分析及荧光光谱等手段对其结构和性能进行了系统表征。单晶衍射结果表明,该Co-MOF属于单斜晶系,空间群为P2_(1)/c,晶胞参数为a=0.96428(7)nm,b=1.28298(10)nm,c=1.78332(14)nm。其不对称单元结构包含1个Co(Ⅱ)离子、1个脱质子的IPA^(2-)配体、1个TIB中性配体和2个结晶水分子。IPA^(2-)配体和TIB配体都通过μ_(2)-η^(1):η^(1)桥联方式键合2个Co^(2+),形成一四配位的扭曲四面体CoN_(2)O_(2)构型。这些CoN_(2)O_(2)次小结构单元,进一步由倒反对称相关联的IPA^(2-)和TIB配体连接,形成二维梯状钴基金属有机框架结构。拓扑结构分析表明该二维Co-MOF可简化为Schläfli符号为(4^(4).6^(2))的(4,4)-连接的sql网格结构。此外,Co-MOF层与层之间存在由TIB配体中对称相关联咪唑环间所形成的强π-π堆积作用,将二维Co-MOF层拓展为三维超分子结构。荧光实验研究表明,该Co-MOF对水中的3种多氧酸根阴离子Cr_(2)O_(7)^(2-)、CrO_(4)^(2-)、S_(2)O_(8)^(2-)和Fe^(3+)展现出高选择性和高灵敏的荧光猝灭响应,其检测限分别为2.007×10^(-4)、2.514×10^(-4)、8.331×10^(-4)和2.709×10^(-4)mol/L。得益于开放的金属位点和其中未参与配位的咪唑基团,该Co-MOF兼具优异的热稳定性与荧光传感性能,在环境污染物检测领域具有广泛的潜在应用价值。
关键词
钴(Ⅱ)金属有机框架
晶体结构
荧光传感
猝灭常数
多氧酸根离子
铁(Ⅲ)
离子
Keywords
cobalt(II)metal-organic framework
crystal structure
fluorescence sensing
quenching constant
polyoxoanion recognition
iron(Ⅲ)ion
分类号
O641.4 [理学]
O657.3 [理学—物理化学]
X832 [理学—化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
一例二维钴金属有机框架材料的合成、晶体结构及水中荧光识别性能研究
陈文涛
庄杏宜
安航宜
来中杰
王爱荣
罗亚妮
史忠丰
李家明
《人工晶体学报》
2025
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