超声法合成一种新型丁二酸铈(2)

MOFs材料在光学方面的应用还进一步体现在化学传感等方面。例如我们熟知镧系元素的金属有机框架,其是具有着特征性的配位数以及特殊的光学磁学性能


MOFs材料在光学方面的应用还进一步体现在化学传感等方面。例如我们熟知镧系元素的金属有机框架,其是具有着特征性的配位数以及特殊的光学磁学性能[2~3]。因为其具有出色的高色纯度、相对较长的荧光寿命、Stokes位等优点[4~11],使得MOFs材料非常适合去做发光生物检测和荧光探针 [12~13]。在2004年,LIU[14]等报道出第一个使用在检测阳离子的稀土MOF材料Na[EuL(H2O)4]3·2H2O,该化合物对金属离子Ag+有着很好的选择性辨别功能。2009年,CHEN等利用路易斯碱与金属离子的相互作用解释了一例对Cu2+具有明显猝灭效应的稀土MOF材料[1]。在2008年,CHEN和其他科学家成功地使用了MOF-76b检测阴离子,在所有加入其中的阴离子中,我们发现F-对MOF-76b显示出非常明显的荧光增强效应。而在金属离子或小分子的识别方面爱看,我们课题组成员对于稀土MOFs材料也进行了一定的研究。这其中就包含了能够对丙酮以及Cu离子有着响应的Tb(BTC)(H2O)6、第一例对Fe离子有着响应的配体化合物以及第一例近红外的配体化合物Yb(BPT)(H2O)·(DMF)1.5(H2O)1.25 [16]。

1.2丁二酸与铈化合物

1.2.1丁二酸的性质

丁二酸(Succinicacid)别名琥珀酸,分子量118.09,沸点235℃,熔点188℃,密度1.572g/cm3(25℃),在常温下为无色或白色具有酸味的固体。是一种非常重要的有机化工原料和中间体,广泛存在于各种生物中,包括人体、动植物和微生物。早在1546年,Agricold在蒸煮琥珀时就得到了首个丁二酸。其在制药、食品、农药、合成塑料、防护涂料、橡胶以及其它工业中也有着广泛应用。除了以上的应用以外,我们还知道丁二酸是还可以衍生出许多其它下游产品,例如N-甲基吡咯烷酮(NMP) 、1,4-丁二醇(BDO)、四氢呋喃(THF)等。其是作为生物可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的主要原料,随着目前全球对环保可降解的引导和需求,面临着非常大的市场机遇。我们可以得知丁二酸的生产方法有很多种,目前已经形成工业化的主要有: 生物发酵法、电解还原法、顺酐催化加氢法等。

1.2.2丁二酸的应用

丁二酸在各领域都有着不可忽视的作用,包括在食品、表面活性剂、生物可降解塑料、绿色溶剂等,其衍生物所形成的化学产品市场潜力非常之大,而目前我们以丁二酸做为原料用来合成 PBS 生物可降解塑料的技术在中国清华大学、中科院理化研究所、德国的巴斯夫公司、日本的三菱公司都已开发成功,并且已经投批量生产[17]。

1.2.3铈化合物的性质

铈化合物,其属于稀土类产品,它的作用与地位都非常重要,主要体现在国内外稀土工业产品中。近十年中,随着其使用范围的扩大,使用数量的增长,铈化合物主要是以混合的和单一的产品形式存在,前者属于铈盐类,如我们知道的铈基氯化物和硝酸盐等。而后者是属于铈氧化物,如我们知道的铈基混合氧化物和铈氧化物等。由于它们都具有非常独特不一的物化性质,导致在各工业部门中都是获得了很多很多的用途,并且也是取得了非常明显的效果。目前我们可以把国内外的稀土产品的用途分为两大类:(l)一般技术的应用,例如在玻瑞陶瓷,石油化工和农牧业等的应用,主要是使用混合稀土产品为主,其总体用量增长缓慢,其世界的年增长率约为3~5%。(2)在高级技术中的应用,例如在精密陶瓷,稀土永磁材料,荧光与发光材料, 超导体和高级合金等的应用,主要是使用高纯单一得稀土产品,其总体使用量的增长是较快的,其世界的年增长率约为10~15%。在上述两大类用途中,铈化合物(包括铈的盐类和氧化物等)的使用范围较广,使用数量较多,在稀土产品的应用中,铈化合物起着主导的作用,从而推动了国内外稀土工业的发展[18]。