论文总字数：22009字

摘 要

金属有机骨架材料（Metal-Organic Framework；MOFs）是一种由无机金属阳离子和有机配体经过设计组装而成的多孔配位聚合物，具有一定的结晶性，孔径可调且有着超大的比表面积。MOFs和发光材料复合以后已经在各个领域展现出潜在的应用价值。传统荧光分子，如罗丹明B（RhB），由于具有聚集诱导猝灭效应，罗丹明B在高浓度的状态下或固态的状态下的荧光变得比较微弱，而在特定的溶液浓度下具有一定的发光效应。为了克服这一缺陷，我们研究通过MOFs材料封装罗丹明B分子为例，通过MOFs的相对比较刚性的结构限制其分子转动，从而实现调控发光分子的颜色变化,使其取得罗丹明B分子在溶液中较高的的发光寿命和效率。

实验利用“压力诱导—溶剂恢复”方法，设计合成了不同封装量的RhB/MOFs复合材料，为发光分子/MOFs材料的构建提供了一种新思路。

关键词：MOFs 罗丹明B 固体溶剂 压力诱导—溶剂恢复 发光性能

Pressure-induced MOFs crystal as to form transformation to build MOFs luminescent composites

Abstract

Metal-organic framework materials (MOFs) are porous coordination polymers designed and assembled from inorganic metal cations and organic ligands. They have a certain degree of crystallinity, adjustable pore diameters and large specific surface areas. The combination of MOFs and luminescent materials has already shown potential application value in various fields. Traditional fluorescent molecules, such as RhB, have an aggregation-induced quenching effect. The fluorescence of RhB in a high concentration state or a solid state becomes weaker, but has a certain luminescence effect at a specific solution concentration.In order to overcome this defect, we studied the encapsulation of RhB molecules by MOFs as an example. The relatively rigid structure of MOFs restricts their molecular rotation, thereby regulating the color change of luminescent molecules and keeping the luminous life and efficiency of RhB molecules in solution.

The experiment used the method of ‘pressure induced solvent recovery’ to design and synthesize RhB/MOFs composite materials with different encapsulation quantities, which provided a new idea for the construction of the luminescent molecules with MOFs materials.

Key words: MOFs; RhB; Solid solution; Pressure-induced-Solvent-recovery; Luminescence property

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1引言 1

1.2 MOFs材料 1

1.2.1 MOFs的合成方法 1

1.2.2 MOFs的应用 2

1.3 LMOFs材料 3

1.3.1 MOFs的发光机理 4

1.3.2发光MOFs材料的应用及其优势 7

第二章 以罗丹明B为发光客体分子的发光MOFs材料合成 9

2.1引言 9

2.2实验材料 10

2.2.1染料分子罗丹明B 10

2.2.2实验所用MOFs材料ZIF-8 13

2.3 实验仪器 14

2.4 实验思路 15

2.5 实验内容 16

2.6 结果与讨论 17

2.6.1实验表征及数据 17

第三章 结论与展望 23

参考文献 24

致谢 27

1. 文献综述

1.1引言

中国古代的凿壁偷光等一系列寓言生动的表明了光对于人们生活的重要性，从古至今数不尽的人们用尽自己的智慧来探寻光的奥妙。

自爱迪生发明电灯开始，各种各样的发光材料以其独特的光学性能出现在人们眼中，并且自进入信息时代以来，性能优异的发光材料已不再局限于发光，而是成为了信息载体的一部分，形成了人类社会产业链中不可割舍的经济链群的一部分。随着人们对于发光原理认知的不断加深以及对于具有优秀性能发光材料的不断探索和开发，各种发光理论如同潮水般涌出，并在世界各地辛勤工作的科研工作者的手中得以发展和完善。近些年来，最为出彩的就是固态发光材料，以其独特的性质，在人类生活中扮演着极其重要的角色，并在成像显示、传感、探测、生物标记及其它重要的领域中独领风骚。在固态发光材料中，MOFs发光材料作为近些年逐渐成长起来的新型材料发光材料，其在各项领域的独特性能使其获得各种研究小组的广泛关注。

1.2 MOFs材料

MOFs（Metal-Organic Frameworks ;MOFs）即为一种金属有机骨架材料，是由金属配体配位键或者氢键，π-π之间相互作用力等超分子化学键连接构成的,从而组装成具有特定结构和特定性质的多孔配位聚合物。MOFs材料被大多数的研究组织关注是因为MOFs具有高度自组装性以及超大的比表面积等性质；再者,MOFs具有易合成性，使其在工业应用方面有着巨大的潜力和广阔的前景^[1]。

1.2.1 MOFs的合成方法

液相扩散法：若最终产物为难溶解物质时，扩散法是制造合成适合于 X射线单晶衍射晶体的行之有效的一种方法。通过物质间的迟缓分散从而来实现这种方法。此时分散的速率越慢得到的产物就越纯。不仅溶液能够这样，凝胶也可以这样，来降低分散的速率减少沉淀的产生。

请支付后下载全文，论文总字数：22009字