温敏聚合物基MOFs的设计合成及荧光探测应用
发光金属-有机框架材料(LuminescentMeta-organicframeworks，发光MOFs)由于发光位点丰富、发光波长范围广、易于多功能修饰等优点，因而在照明、显示、通信、成像、荧光探测与传感等领域具有广泛的应用前景。文献报道的发光MOFs多是由稀土金属与小分子有机配体组装而成，近年来，采用功能性更加丰富的聚合物大分子配体取代小分子配体参与MOFs框架的组装，展现出优异的性能和广阔的应用前景，因此，本文采用智能聚合物作为聚合物配体制备聚合物基MOFs材料应用于荧光探测领域。智能聚合物是能对外界环境(如温度、pH值、电、光、磁场、特定生物分子等)微小的变化或刺激有显著应答的亲水性聚合物。如何将镧系金属-有机框架材料的荧光探测功能与具有环境响应性的智能聚合物的功能有机结合是本论文的研究核心。主要研究内容如下:(1)通过仿生矿化的方法，以牛血清蛋白(BSA)为生物诱导剂、N-异丙基丙烯酰胺与丙烯酸(AAc)共聚物(P(NIPAAm-co-AAc)，简称温敏聚合物)作为高分子有机配体，与不同量的Eu(III)或不同比例Eu(III)/Tb(III)自组装制备纳米级poly-LnMOFs。制备方法简单、快速、温和。荧光光谱测试结果表明，poly-LnMOFs具有优良的光学性质，可以在紫外光下进行有机溶剂的鉴别。此外，poly-LnMOFs在水和有机溶剂混合的溶液中甚至在痕量水的检测中也显示出快速响应，因此可用作水检测的传感器。 (2)以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)与丙烯酸(AAc)为单体，以聚乙二醇大单体为交联剂，加入光引发剂，在365nm紫外光下经光聚合制备温敏水凝胶。再以温敏水凝胶作为高分子配体，通过与Eu(III )自组装，制备出水凝胶-EuMOFs。荧光光谱测试结果表明，水凝胶-EuMOFs具有优异的光学性能。水凝胶-EuMOFs不仅对pH值变化、温度变化以及盐离子浓度的变化显示出快速响应，水凝胶-EuMOFs还对不同的有机溶剂有鉴别作用。可用于传感器中，在环境探测等领域有着十分重要的潜在价值。
发光金属-有机框架材料;温敏聚合物;水凝胶;荧光探测
武汉纺织大学
硕士
材料科学与工程
包海峰;赵三平
2020
中文
TB34
2020-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）