基于2,4,5,6-四氟间苯二甲酸构筑的稀土有机框架发光材料的合成及性质研究

Synthesis and Properties of Luminescent Rare Earth-Organic Frameworks That Based on 2，4，5，6-Tetrafluoro-Phthalic Acid

摘要:

稀土由于具有f电子，因此稀土?有机框架发光材料具有多样结构和独特的4f电子跃迁发光性质，被广大研究者们青睐．在绿色、环保、温和的水热条件下，选用Eu³⁺作为中心离子，通过引入配体四氟间苯二甲酸和辅助配体1,10?菲咯啉，合成了分子式为[Eu₂(TFBA)₆(phen)₂(H₂O)₂]_n（1-Eu，其中TFBA为脱质子的四氟间苯二甲酸，phen为1,10?菲咯啉）的稀土?有机框架材料．同时，利用X射线粉末衍射法（PXRD）、热重分析法（TGA）、傅里叶红外光谱法（FT-IR）等测试方法对1-Eu进行了详细的表征，确定了其准确结构和稳定性能，深入分析了其激发和发射光谱、荧光衰减寿命及荧光量子产率．实验结果表明：1-Eu是一个二维结构的稀土?有机框架材料，其荧光衰减寿命为0.652 ms，具有55.28%的高荧光量子产率(QY)；除此之外，1-Eu还具有良好的耐水稳定性、热稳定性及耐酸碱性质．

Abstract:

Rare earth-organic framework luminescent materials are favored by researchers due to their diverse structures， unique 4f electron transition， and excellent luminescence properties. Under environmental friendly and mild hydrothermal conditions， this work selects Eu³⁺ as the central ion， a new LnMOFs with the molecular formula of ［Eu₂（TFBA）₆（phen）₂（H₂O）₂］ （1-Eu， TFBA=2，4，5，6-tetrafluoro-phthalic， phen=110-phenanthroline） rare earth organic framework materials was synthesized. Meanwhile， X-ray powder diffraction （PXRD）， thermogravimetric analysis （TGA）， Fourier transform infrared spectroscopy （FT-IR） were used to characterize 1-Eu in detail. The exact structure and stability of 1-Eu were determined， and the excitation and emission spectra， fluorescence decay lifetime and fluorescence quantum yield were further analyzed. The experimental results show that 1-Eu is a two-dimensional rare-earth organic framework material with a fluorescence decay life of 0.652 ms and a high fluorescence quantum yield （QY） of 55.28%. In addition， 1-Eu shows excellent water resistance， thermal stability， acid and alkali resistance properties.