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對于有熒光特性的柱芳烴配位聚合物(CP5-PCP)的研究
發布時間:2021-08-18     作者:axc   分享到:

對于有熒光特性的柱芳烴配位聚合物(CP5-PCP)的研究

一種有熒光特性的柱芳烴配位聚合物(CP5-PCP)。我們以雙羧基修飾的柱[5]芳烴(CP5)為有機配體、九水合硝酸鉻提供金屬離子節點,并通過簡單的水熱合成法一步制備。另外,合成了CP5的無環單體模型分子1,4-苯二(氧)二乙酸,并在相同的條件下制備了對照配位聚合物(M-CP),CP5-PCP相比于未配位的CP5有機配體和M-CP參照聚合物來說具有明顯的熒光增強和理想的熒光穩定性。

CP5-PCP體系的制備與多功能檢測示意圖如圖1所示:

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CP5-PCP的形貌尺寸、有序結構、熱穩定性、比表面積、孔徑以及組分構成等進行了詳細的表征說明(圖2和圖3);X射線光電子能譜數據分析對比了配位前后的化學價態的變化,進一步說明了配位化合物成功制備;固體核磁C譜和X射線能譜元素圖像分析更加直觀清晰地說明了柱芳烴和金屬離子兩個構筑主體的存在,輔助說明了柱芳烴配位聚合物的成功制備。有趣的是,通過對比CP5-PCP和M-CP兩種配位聚合物的粉末X射線衍射數據,我們發現無柱芳烴腔體的對照聚合物M-CP具有無序的結構而CP5-PCP呈現有序的晶體結構,說明了柱芳烴在配位化合物的有序生長過程中起到了重要作用。

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隨后,我們研究了CP5-PCP的熒光性質(圖4),結果表明CP5-PCP的熒光強度明顯高于未配位的CP5有機配體和單體參照聚合物M-CP。推測CP5-PCP熒光增強的原因可以歸功于兩方面:一方面,配位后整體材料結構剛性增強;另一方面,柱芳烴腔體是富電子體系與金屬離子配位后發生了有機配體到金屬的電荷轉移,兩方面因素共同作用導致CP5-PCP體系熒光增強。同時,對CP5-PCP體系的熒光穩定性進行了監測,實驗結果表明在一周時間內材料熒光穩定性良好,說明該體系可以作為潛在的熒光檢測材料。

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