同步辐射方法原位研究光功能钪/钇基金属有机骨架材料的构效关系及荧光传感机理

项目名称： 同步辐射方法原位研究光功能钪/钇基金属有机骨架材料的构效关系及荧光传感机理

项目编号： No.91622101

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2017

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 徐伟宏

作者单位： 中国科学院合肥物质科学研究院

项目金额： 70万元

中文摘要： 近年来金属有机骨架晶态材料的设计合成及性能研究是热点，但其结构与性能构效关系的系统研究还缺乏规律性的认识。因此，发展原位、实时、微区结构的测量技术，表征金属有机骨架晶态材料的相关性能非常有意义。本项目拟研究酰胺修饰的芳香羧酸配体与稀土金属Y(III)和Sc(III)在水热/溶剂热条件下构筑一系列多孔金属有机骨架晶态材料，利用同步辐射XAFS技术表征MOFs材料的局域精细结构和金属离子形态，通过改变反应条件、金属离子和有机配体等因素研究荧光性能与MOFs结构之间的关联规律，进一步，利用同步辐射XAFS技术原位研究荧光MOFs材料在检测重金属离子和爆炸物分子过程中活性位点的配位结构和化学环境变化，探索荧光猝灭与检测重金属离子和爆炸物分子的变化规律，为设计、制备新型荧光MOFs材料用于重金属离子和爆炸物分子检测提供理论和技术基础。

中文关键词： 原位同步辐射；金属有机骨架材料；荧光；构效关系；检测

英文摘要： In recent years, the design and synthesis of metal organic frameworks (MOFs) and the study of its properties are hot topics, but the law of the structure-property relationship of MOFs is still lack of systematic study. Therefore, it is very significant to develop in situ, real time and micro area structure measurement techniques to characterize the properties of MOFs. The project intends to synthesize a series of porous metal organic framework crystal material under hydrothermal/solvothermal conditions by using amide modified aromatic carboxylic acid ligands and rare earth metal Y(III) and Sc (III), and using XAFS technology to characterize local fine structure and metal ion species of the MOFs materials, and gaining the law of structure- fluorescent property relationship through the change of reaction conditions, metal ions and organic ligands and other factors. Furthermore, to investigate the changes of coordination structure in the active sites and chemical environment in the process of metal ions and high explosive detection by using in situ XAFS technology, and to gain the mechanism of detection of heavy metals and high explosives. The research results will provide a theoretical basis and technical support for the design and preparation of new fluorescent MOFs materials to detect metal ions and high explosives.

英文关键词： In situ synchrotron radiation;metal organic frameworks;fluorescence;the structure-property relationship;detection