一种具有选择性探测重铬酸根离子的发光晶体材料的制备的制作方法

一技术领域

本发明涉及有毒阴离子探测材料的制备，具体涉及一种具有选择性探测重铬酸根离子(cr2o7^2-)的发光晶体材料{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n[2,5-tdc＝2,5-噻吩二羧酸；3-abit＝4-氨基-3,5-二(咪唑甲基)-1,2,4-三氮唑]的制备。

二

背景技术：

随着现代社会以及工业化的快速发展，人们的生活发生了巨大改变，但同时也产生了大量的污染物，并排放到环境水体中，这对人类健康以及环境造成了重大危害。在众多的污染物中，重铬酸根离子是一种危害较大的污染物。虽然在工业中重铬酸根离子是一种重要的氧化剂，但它对人类健康存在致癌的威胁，因此探测重铬酸根离子对人类健康和环境具有极其重要的意义。由于仪器技术的发展，许多新的仪器方法如质谱、表面增强拉曼光谱、中子活化分析、离子迁移谱、能量色散x射线衍射和等离子体质谱等已用于探测污染物，然而这些技术因成本较高、操作复杂等问题使其应用受到一定的限制。因此，开发一种快速响应且低成本的技术已成为当前研究的重点。在这方面，基于荧光化学传感器的方法可能具有广阔的应用前景，特别是基于荧光含氮杂环类配位聚合物，由于其合成简便、成本低廉、快速灵敏等优点，引起了科研工作者的注意。例如文献inorg.chem.,2016,55,3952-3959和daltontrans.,2016,45,15492-15499就报道了具有重铬酸根离子探测性能的发光配位化合物。

三

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有选择性探测重铬酸根离子的发光晶体材料{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n的制备。

所述晶体材料，其特征在于其化学式为{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n。所述晶体材料结构如图1所示，是由四连接的zn与两种桥联配体2,5-tdc、3-abit构造而成的一种二维单节点4-连接的网络结构。

实现本发明包括以下步骤：

1.1将4-氨基-3,5-二(咪唑甲基)-1,2,4-三氮唑(3-abit)和乙酸锌加入到水溶液中搅拌制得稳定悬浮液；

1.2将2,5-噻吩二羧酸(2,5-tdc)加入到步骤1.1制得的悬浮液中搅拌制得稳定悬浮液；

1.3将步骤1.2中制得的悬浮液置于密闭的聚四氟乙烯反应釜中加热反应后缓慢降温至室温，产物经过滤、洗涤、干燥即得到发光晶体材料{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n。

本发明一种具有选择性探测重铬酸根离子的发光晶体材料的制备中，反应起始物乙酸锌，2,5-噻吩二羧酸，4-氨基-3,5-二(咪唑甲基)-1,2,4-三氮唑的摩尔比为1:0.5～1:0.5～1。

本发明一种具有选择性探测重铬酸根离子的发光晶体材料的制备中，0.1mmol乙酸锌所需反应溶液水的体积范围为8～12ml。

本发明一种具有选择性探测重铬酸根离子的发光晶体材料的制备中，加热反应的温度范围为160～180℃。

本发明一种具有选择性探测重铬酸根离子的发光晶体材料的制备中，加热反应的时间为70～75h。

本发明一种具有选择性探测重铬酸根离子的发光晶体材料的制备中，反应降温速率为2～5℃/h。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)合成路线简单、工艺条件温和、容易控制；(2)合成的原料易得；(3)晶体材料体积大且质量好；(4)材料的选择性探测重铬酸根离子离子性能好；(5)材料的化学、光学稳定性好。

四附图说明

图1：晶体材料{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n的二维结构图。

图2：1mg晶体材料{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n在3ml不同阴离子的水溶液(0.01摩尔/升)中的荧光光谱图(激发光波长350nm)以及对应的荧光强度柱形图。

本发明所制备的晶体材料{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n，对重铬酸根离子具有选择性的探测效果，其荧光强度发生明显的淬灭效果，而其它阳离子的荧光强度则没有发生明显的变化。

图3：所制备的晶体材料{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n的粉末x-射线衍射谱图。

本发明所制备的晶体材料{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n的粉末x-射线衍射衍射图样与理论计算的x-射线衍射图样基本相一致，说明本发明所制备的晶体材料{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n具有很高的纯度。

五具体实施方式

实施例1：本发明一种具有选择性探测重铬酸根离子的发光晶体材料的制备，包括以下步骤：

第一步，将0.05mmol的4-氨基-3,5-二(咪唑甲基)-1,2,4-三氮唑(3-abit)和0.1mmol的乙酸锌加入到10ml的水溶液中搅拌制得稳定悬浮液；

第二步，将0.1mmol的2,5-噻吩二羧酸(2,5-tdc)加入到第一步中制得的悬浮液中搅拌制得稳定悬浮液；

第三步，将第二步中制得的悬浮液置于密闭的聚四氟乙烯反应釜中加热至170℃反应72h，以3℃/h的速率缓慢降温后经过滤、洗涤、干燥即得到晶体材料{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n；

重铬酸根离子选择性探测性能测试：把制备的晶体材料(1毫克)加入到体积为3毫升、溶度为0.01摩尔/升的阴离子水溶液中，超声两小时制得稳定悬浮液。然后在350nm激发光下测定不同阴离子水溶液的荧光光谱。

实施例2：本发明一种具有选择性探测重铬酸根离子的发光晶体材料的制备，包括以下步骤：

第一步，将0.05mmol的4-氨基-3,5-二(咪唑甲基)-1,2,4-三氮唑(3-abit)和0.1mmol的乙酸锌加入到8ml的水溶液中搅拌制得稳定悬浮液；

第二步，将0.05mmol的2,5-噻吩二羧酸(2,5-tdc)加入到第一步中制得的悬浮液中搅拌制得稳定悬浮液；

第三步，将第二步中制得的悬浮液置于密闭的聚四氟乙烯反应釜中加热至170℃反应72h，以3℃/h的速率缓慢降温后经过滤、洗涤、干燥即得到晶体材料{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n；

重铬酸根离子选择性探测性能测试：把制备的晶体材料(1毫克)加入到体积为3毫升、溶度为0.01摩尔/升的阴离子水溶液中，超声两小时制得稳定悬浮液。然后在350nm激发光下测定不同阴离子水溶液的荧光光谱。

实施例3：本发明一种具有选择性探测重铬酸根离子的发光晶体材料的制备，包括以下步骤：

第一步，将0.05mmol的4-氨基-3,5-二(咪唑甲基)-1,2,4-三氮唑(3-abit)和0.1mmol的乙酸锌加入到10ml的水溶液中搅拌制得稳定悬浮液；

第二步，将0.1mmol的2,5-噻吩二羧酸(2,5-tdc)加入到第一步中制得的悬浮液中搅拌制得稳定悬浮液；

第三步，将第二步中制得的悬浮液置于密闭的聚四氟乙烯反应釜中加热至160℃反应75h，以3℃/h的速率缓慢降温后经过滤、洗涤、干燥即得到晶体材料{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n；

重铬酸根离子选择性探测性能测试：把制备的晶体材料(1毫克)加入到体积为3毫升、溶度为0.01摩尔/升的阴离子水溶液中，超声两小时制得稳定悬浮液。然后在350nm激发光下测定不同阴离子水溶液的荧光光谱。

实施例4：本发明一种具有选择性探测重铬酸根离子的发光晶体材料的制备，包括以下步骤：

第一步，将0.1mmol的4-氨基-3,5-二(咪唑甲基)-1,2,4-三氮唑(3-abit)和0.1mmol的乙酸锌加入到12ml的水溶液中搅拌制得稳定悬浮液；

第二步，将0.1mmol的2,5-噻吩二羧酸(2,5-tdc)加入到第一步中制得的悬浮液中搅拌制得稳定悬浮液；

第三步，将第二步中制得的悬浮液置于密闭的聚四氟乙烯反应釜中加热至180℃反应70h，以3℃/h的速率缓慢降温后经过滤、洗涤、干燥即得到晶体材料{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n；

重铬酸根离子选择性探测性能测试：把制备的晶体材料(1毫克)加入到体积为3毫升、溶度为0.01摩尔/升的阴离子水溶液中，超声两小时制得稳定悬浮液。然后在350nm激发光下测定不同阴离子水溶液的荧光光谱。

实施例5：本发明一种具有选择性探测重铬酸根离子的发光晶体材料的制备，包括以下步骤：

第一步，将0.05mmol的4-氨基-3,5-二(咪唑甲基)-1,2,4-三氮唑(3-abit)和0.1mmol的乙酸锌加入到10ml的水溶液中搅拌制得稳定悬浮液；

第二步，将0.05mmol的2,5-噻吩二羧酸(2,5-tdc)加入到第一步中制得的悬浮液中搅拌制得稳定悬浮液；

第三步，将第二步中制得的悬浮液置于密闭的聚四氟乙烯反应釜中加热至180℃反应72h，以5℃/h的速率缓慢降温后经过滤、洗涤、干燥即得到晶体材料{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n；

重铬酸根离子选择性探测性能测试：把制备的晶体材料(1毫克)加入到体积为3毫升、溶度为0.01摩尔/升的阴离子水溶液中，超声两小时制得稳定悬浮液。然后在350nm激发光下测定不同阴离子水溶液的荧光光谱。

实施例6：本发明一种具有选择性探测重铬酸根离子的发光晶体材料的制备，包括以下步骤：

第一步，将0.05mmol的4-氨基-3,5-二(咪唑甲基)-1,2,4-三氮唑(3-abit)和0.1mmol的乙酸锌加入到8ml的水溶液中搅拌制得稳定悬浮液；

第二步，将0.05mmol的2,5-噻吩二羧酸(2,5-tdc)加入到第一步中制得的悬浮液中搅拌制得稳定悬浮液；

第三步，将第二步中制得的悬浮液置于密闭的聚四氟乙烯反应釜中加热至160℃反应75h，以2℃/h的速率缓慢降温后经过滤、洗涤、干燥即得到晶体材料{[zn(2,5-tdc)(3-abit)]·h2o}n；

重铬酸根离子选择性探测性能测试：把制备的晶体材料(1毫克)加入到体积为3毫升、溶度为0.01摩尔/升的阴离子水溶液中，超声两小时制得稳定悬浮液。然后在350nm激发光下测定不同阴离子水溶液的荧光光谱。