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MOF框架材料用于高效稀土吸附、白光调制与温度传感

来源: | 发布时间:2017年09月18日 | 字号:-- | 浏览次数:19298

    近日,常州大学石油化工学院的吴大雨教授(点击查看介绍)研究团队设计了二维互穿格栅MOF框架材料,利用MOF的微孔结构,实现了稀土离子高效的吸附与荧光光色的调节应用。通过变化混合配体策略优化了金属离子参与的配体间LLCT激发态荧光,构筑了具有高度荧光发射MOF的主体结构,变温荧光研究发现该结构具有高灵敏热响应的性质,荧光量子产率从室温下的2.5%增长到液氮温度的18.4%,光色度坐标从(0.221, 0.211)移动到(0.176, 0.147),接近于饱和蓝光发射特征。

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图1. 格栅MOF互穿结构与温度依赖荧光光谱

       另外,他们在水分散体系中通过主客体化学基本原理,将稀土离子吸附到MOF微孔结构中,可以实现Ln@MOF复合材料在水相或者固体状态下形成稀土离子特征发光,通过调节Eu3+、Tb3+的化学计量比,实现了光色近乎完美的三基色(RGB)复合的白光发射。他们进一步利用三基色光的高度可调性和主客体间、稀土离子间的能量转移,通过调节稀土离子与MOF主体荧光对温度刺激灵敏度表现出的差异性响应,如在室温下表现出复合白光(0.333, 0.328),液氮温度表现为蓝光发射(0.180, 0.126),该白光材料表现出优异的热传感性质。

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图2. MOF材料对稀土离子的荧光响应光谱

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图3. 稀土复合MOF材料的温度刺激发光光谱与色度坐标图

       该工作不仅为制备新颖发光功能的MOF提供了新途径,而且在调控稀土离子发光方式方面也具有重要的参考价值。该工作在国家自然科学基金委以及江苏省优势学科项目资助下完成,以全文形式发表在Inorganic Chemistry 上。