聚集發(fā)光增強(qiáng)的氨敏金屬-有機(jī)凝膠復(fù)合軟材料及其制備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于凝膠形態(tài)的軟物質(zhì)材料，具體設(shè)及一種聚集發(fā)光增強(qiáng)的氨敏金屬-有 機(jī)凝膠復(fù)合軟材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬-有機(jī)凝膠是配位聚合物的一種，也稱金屬凝膠或配位聚合凝膠，在吸附、異 相催化和傳感器等方面應(yīng)用越來越廣泛。金屬-有機(jī)凝膠具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，由于內(nèi)部分子 間的非共價(jià)相互作用在一定條件下可發(fā)生斷開或重組，使該類物質(zhì)在外界刺激下可發(fā)生如 降解、刺激-響應(yīng)和自我修復(fù)性等變化，成為潛在的高適應(yīng)性和智能化軟材料。
[0003] 然而，在設(shè)計(jì)制備多功能和多種響應(yīng)集于一身的金屬-有機(jī)凝膠時(shí)，往往要求反 應(yīng)體系中凝膠原料的結(jié)構(gòu)、非共價(jià)作用的環(huán)境和刺激的性質(zhì)等因素能達(dá)到很好的整合。該 對材料的開發(fā)提出了很大的挑戰(zhàn)。目前基于C〇-NH、C〇-NH-NH、NH-C〇-NH和C0-NH-NH-C0等 官能團(tuán)作為凝膠基本化學(xué)組成體系已有廣泛研究。為實(shí)現(xiàn)較好的膠凝效果，該些有機(jī)分子 通常含有長的燒姪鏈，用于調(diào)節(jié)親水和疏水片段W期兜住溶劑。而不包含長鏈燒姪的凝膠 體系，則往往由于較強(qiáng)的配位作用或分子間相互作用，而難W實(shí)現(xiàn)多功能多響應(yīng)等特點(diǎn)。本 發(fā)明所設(shè)計(jì)合成的雙酷阱類配體（4, 4' -氧代雙-N' -(2-哲基苯甲酯基）苯甲酯阱)，一方 面并不需要長燒姪鏈，僅通過雙邊雙酷阱的結(jié)構(gòu)特征賦予該分子一定的柔性，并具有豐富 的氨鍵連接點(diǎn)，能與溶劑形成相互作用，利于兜住大量溶劑；另一方面其配位點(diǎn)易與金屬離 子馨合配位，形成穩(wěn)定的配位模式，能夠進(jìn)一步交聯(lián)組裝，結(jié)合氨鍵作用使凝膠纖維具有良 好的穩(wěn)定性與力學(xué)性質(zhì)。而穩(wěn)定的馨合配位模式也確保了膠體的制備及老化時(shí)間均較短， 且不需要進(jìn)行加熱等高溫反應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)常溫制備。
[0004] 對制得的產(chǎn)品進(jìn)行了一系列的表征和應(yīng)用研究，發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品在形成膠相后具有顯 著的聚集發(fā)光增強(qiáng)效應(yīng)，并在氨氣氛下發(fā)生液化及巧光巧滅的現(xiàn)象。該巧滅的氨敏反應(yīng)能 夠在氨氣揮發(fā)后可逆還原為發(fā)光膠相，能可逆轉(zhuǎn)換數(shù)次。此外，該凝膠能原位還原氯金酸水 溶液制備納米金顆粒，且對染料具有選擇性的吸附功能并伴隨巧光巧滅。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聚集發(fā)光增強(qiáng)的氨敏金屬-有 機(jī)凝膠復(fù)合軟材料及其制備方法。本發(fā)明W自行設(shè)計(jì)合成的酷阱類配體來制備凝膠復(fù)合材 料，使得該材料具有聚集發(fā)光增強(qiáng)效應(yīng)、氨氣敏感伴隨巧光巧滅的可逆響應(yīng)、W及原位還原 制備納米金、染料選擇性吸附等性能。本發(fā)明的原料廉價(jià)易得、方法簡單、制備過程快。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種氨敏金屬-有機(jī)凝膠復(fù)合軟材料是W4, 4' -氧代雙-N' -(2-哲基苯甲酯基） 苯甲酯阱下簡稱4,4'-0B皿BH)和水合醋酸鋒為原料，N，N'-二甲基甲酯胺下簡 稱DMF)為溶劑制備而成；4, 4' -氧代雙-N' -(2-哲基苯甲酯基）苯甲酯阱其結(jié)構(gòu)式為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚集發(fā)光增強(qiáng)的氨敏金屬-有機(jī)凝膠復(fù)合軟材料，其特征在于：以4, 4' -氧代 雙-Ν' -(2-羥基苯甲?；┍郊柞ｋ潞退洗姿徜\為原料，以Ν，Ν' -二甲基甲酰胺為溶劑 制備而成；所述的4, 4' -氧代雙-Ν' -(2-羥基苯甲酰基）苯甲酰肼其結(jié)構(gòu)式為：
,分子 式：C28H22N407。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚集發(fā)光增強(qiáng)的氨敏金屬-有機(jī)凝膠復(fù)合軟材料，其特征在 于：所述的4, 4' -氧代雙-Ν' -(2-羥基苯甲?；┍郊柞ｋ碌闹苽浞椒òㄒ韵虏襟E： 1) 水楊酸甲酯和水合肼在無水乙醇溶劑中，回流反應(yīng)，室溫冷卻析出得到水楊酰肼； 2) 4, 4' -二甲酸聯(lián)苯醚和氯化亞砜以DMF為催化劑，酰氯化得到4, 4' -二酰氯聯(lián)苯 醚； 3) 水楊酰肼與4, 4' -二酰氯聯(lián)苯醚，以三乙胺為催化劑，以DMF為溶劑，加熱回流反應(yīng) 后，除去溶劑，用無水乙醇洗滌沉淀，得到白色粉末，即為4, 4' -氧代雙-Ν' -(2-羥基苯甲 ?；┍郊柞ｋ隆?br>3. -種制備如權(quán)利要求1所述的聚集發(fā)光增強(qiáng)的氨敏金屬-有機(jī)凝膠復(fù)合軟材料的方 法，其特征在于： 1) 分別將4,4' -氧代雙-Ν' -(2-羥基苯甲酰基）苯甲酰肼與水合醋酸鋅溶解于 DMF中，混合兩種溶液并分散均勻，于室溫下靜置兩天制得白色半透明凝膠；4, 4' -氧代 雙-Ν' -(2-羥基苯甲?；┍郊柞ｋ屡c水合醋酸鋅的摩爾比為1:2 ; 2) 白色半透明凝膠用氯仿沖洗，抽濾，60°C烘干得到白色固體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚集發(fā)光增強(qiáng)的氨敏金屬-有機(jī)凝膠復(fù)合軟材料的制備方 法，其特征在于：步驟1)中所述的白色半透明凝膠，凝膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I. 2~1. 3wt%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚集發(fā)光增強(qiáng)的氨敏金屬-有機(jī)凝膠復(fù)合軟材料及其制備方法。本發(fā)明新合成了4,4’-氧代雙-N’-(2-羥基苯甲酰基)苯甲酰肼作為配體，其與水合醋酸鋅在極性有機(jī)溶劑下，室溫制得凝膠復(fù)合軟材料；其中凝膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為1.3wt%（溶質(zhì)/溶劑×100%）。該凝膠材料具有顯著的聚集發(fā)光增強(qiáng)效應(yīng)、以及對氨氣敏感發(fā)光響應(yīng)功能。此外，該凝膠還具有染料選擇性吸附、及原位制備納米金顆粒等功能。本發(fā)明的制備方法簡單易行，原料價(jià)格適中，生產(chǎn)成本低。
【IPC分類】B22F9-24, C09K11-06, B01J20-28, C07C243-38, B01J20-22, B82Y40-00, C07C241-04, G01N21-64
【公開號(hào)】CN104829487
【申請?zhí)枴緾N201510139750
【發(fā)明人】吳舒婷, 盧淑美, 胡曉琳, 黃細(xì)河, 莊乃鋒
【申請人】福州大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月27日