本发明属于有机薄膜的制备领域,具体涉及一种在聚对苯二甲酸乙二酯基底构筑金属-卟啉的有机框架薄膜及其制备方法。
背景技术：
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卟啉类金属有机框架聚合物(mofs)由于很好的热稳定性和化学稳定性，在材料研究领域受到极大的关注，而且容易进行化学修饰，是一种良好的均相催化剂，广泛应用于各类反应中，尤其是氧化反应。卟啉mofs聚合物在气体存储、分子吸附、传感器等多个领域得到了广泛应用。目前，卟啉类金属有机框架多晶膜的制备有电化学法、原位生长法、二次生长法等方法。这些制备方法一般需要特殊的仪器设备、操作复杂、能耗高、难以保证缺陷少且难制备单分子层的薄膜。聚对苯二甲酸乙二酯具有优良的热塑性和疏水性,已成为制备疏水性薄膜的研究的热点。
技术实现要素：
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本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供在聚对苯二甲酸乙二酯基底上构筑稀土金属-卟啉的有机框架薄膜的制备方法，该方法将稀土金属-卟啉金属有机框架负载在聚对苯二甲酸乙二酯表面形成缺陷少且稳定性好的薄膜，可以作为良好的疏水发光薄膜材料且本发明方法操作可控性好、工艺简单、成本低、无需复杂的化学处理和昂贵的设备、易于产业化生产。
如上构思，本发明的技术方案是：在聚对苯二甲酸乙二酯基底上构筑稀土金属-卟啉的有机框架薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
①将稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架溶解在有机溶剂苯基辛烷中,形成浓度为1*10-4m的分子溶液；
②将步骤①得到的溶液滴加至干净的聚对苯二甲酸乙二酯基底上,即得到构筑在聚对苯二甲酸乙二酯上的单一晶型结构为i的稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜。
上述单一晶型结构为i的稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜上原位滴加醋酸锌或醋酸铜乙醇溶液,得到单一晶型结构为ii的锌-稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜或单一晶型结构为iii的铜-稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜。
上述醋酸锌或醋酸铜乙醇溶液的制备方法是：
①将醋酸锌或醋酸铜各取0.44mg分别溶解于有机溶剂乙醇中,超声震荡8分钟,配成浓度为1*10-4m的混合溶液；
②将步骤①中15ml的醋酸锌或醋酸铜乙醇溶液分别加入15ml的苯基辛烷中,配成浓度为5*10-5m醋酸锌或醋酸铜溶液。
本发明首先采用在聚对苯二甲酸乙二基底上由稀土金属-卟啉金属有机框卟啉通过分子自组装法得到自组装膜i,然后,分别采用醋酸锌和醋酸铜溶液,用原位滴加的方法得到晶型结构ii和晶型结构iii的金属有机框架薄膜。本发明所用的稀土金属-卟啉金属有机框架卟啉溶液的浓度低；所用的定向聚对苯二甲酸乙二酯具有高收缩率和强度、无毒无味、温度条件温和并且可多次利用的特点；所用的金属有机框架薄膜的晶型结构可按需求调节。通过本发明所述方法制备的聚对苯二甲酸乙二酯为基底的金属有机框架薄膜可用于良好的发光疏水薄膜材料。且本发明方法操作可控性好、工艺简单、成本低、无需复杂的化学处理和昂贵的设备、易于产业化生产。
具体实施方式：
一种在聚对苯二甲酸乙二酯基底上构筑稀土金属-卟啉的有机框架薄膜的制备方法，包括如下步骤：
1、将1mg稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架溶解于20-30ml有机溶剂-苯基辛烷中,超声震荡8分钟,配成浓度为一定浓度混合溶液。
2、将醋酸锌或醋酸铜各取0.44mg分别溶解于有机溶剂乙醇中,超声震荡8分钟,配成浓度为1*10-4m的混合溶液。
3、将步骤2中15ml的醋酸锌或醋酸铜乙醇溶液分别加入15ml的苯基辛烷中,配成浓度为5*10-5m醋酸锌或醋酸铜溶液。
4、将步骤1中1.2ul稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架溶液滴加至干净的聚对苯二甲酸乙二酯基底上,在室温下静置15分钟,待自组装过程充分完成后,得到在聚对苯二甲酸乙二酯基底上构筑的单一晶型结构为i的稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜。
5、将步骤中配制好的1.2ul醋酸锌或醋酸铜溶液滴加至步骤4所得到的稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜上,在室温下静置15分钟,待组装过程充分完成,得到聚对苯二甲酸乙二酯基底上构筑的单一晶型结构为ii的锌-稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜或单一晶型结构为iii的铜-稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜。
通过对所获得的材料进行测试表征显示所述的聚对苯二甲酸乙二酯表面上的稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜,锌-稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜,铜-稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜三者均为单分子层结构。
实施例1
取1mg稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架溶解于20ml有机溶剂苯基辛烷中,超声震荡8分钟,配制成浓度为1*10-4m的混合溶液,将1.2ul得到的混合溶液滴在聚对苯二甲酸乙二酯基底上,在室温25℃下静置15分钟,待自组装过程充分完成,得到构筑在聚对苯二甲酸乙二酯基底上的含有单一晶型结构为稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜。
实施例2
取1mg稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架溶解于20ml有机溶剂苯基辛烷中,超声震荡8分钟,配制成浓度为1*10-4m的混合溶液,将1.2ul得到的混合溶液滴在聚对苯二甲酸乙二酯基底上,在室温25℃下静置15分钟,待自组装过程充分完成,得到构筑在聚对苯二甲酸乙二酯基底上的含有单一晶型结构为稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜。
取0.44mg醋酸锌溶解于20ml有机溶剂乙醇中,超声震荡8分钟,配制成浓度为1*10-4m的醋酸锌乙醇溶液；然后15ml取醋酸锌乙醇溶液加入15ml苯基辛烷中,配制成浓度为5*10-5m的醋酸锌溶液；
在含有单一晶型结构为稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜上原位滴加配制好的1.2ul醋酸锌或醋酸铜溶液,在室温下静置15分钟,待组装过程充分完成,得到聚对苯二甲酸乙二酯基底上构筑的单一晶型结构为ii的锌-稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜或单一晶型结构为iii的铜-稀土金属掺杂的卟啉金属有机框架薄膜。