荧光金属有机骨架的制备及其分析应用研究

金属有机骨架（MOFs）是由金属中心和刚性配体形成的一类无机配位高分子多孔材料，因有可调大孔径和最低晶型密度等特性在气体吸附与存储、催化、光电材料、载药及生物成像等领域有广泛用途，展现出美好前景，其基础研究也正如火如荼展开。本项目拟充分利用刚性有机配体有荧光效率高的特性，设计和合成发光性能优良的荧光金属有机骨架（FMOFs），在表征其金属结合位点、有机刚性配体和功能孔三个功能区所发挥作用和受影响因素的基础上，以复杂体系中阴离子或药物小分子识别为例，探讨FMOFs三个功能区在识别过程中的作用，提出识别机制，并利用FMOFs功能孔作为纳米反应器研究分子识别的结构限制效应和制备量子点-FMOFs。通过上述研究，既能合成性能优越的多孔发光材料，又能解决化学反应中某些结构限制等科学问题，还能建立复杂体系中典型阴离子或药物小分子的高选择性分析方法，对合成新分析试剂、理解复杂体系的分析化学具有重要意义。

金属有机骨架 (MOFs)研究是光电子化学与物理和生物医药领域的前沿发展方向，对新分析化学试剂的合成、化学与生物传感、催化发光和分离科学中新型填料的制备与应用具有重要的意义。目前，MOFs在分析化学中的应用主要在分离和富集领域，在分子识别中的应用较少。因此，本项目通过选择不同的金属中心和有机配体制备不同形状和大小的发光MOFs， 在表征其金属中心的开放性结合特征、有机刚性配体和多功能孔特征的基础上，开展多功能孔内的分子识别研究，实现复杂生命体系中典型阴离子和药物小分子的识别和分析。项目按计划进行，在理论和应用上都取得了较好的成果。.1. MOFs的合成：制备了发射可调的金属有机配位聚合物（MCPs）和形貌可控的金属有机骨架化合物（MOFs）及其复合材料，研究了表面活性剂、三乙胺、醋酸钠及甘油等因素对MOFs形貌和大小的影响。.2. MOFs的光学性质研究：研究了MOFs本身及其与客体分子结合后的光学特征，获得了MOFs对阴离子和药物小分子的识别机制。.3. MOFs的分析应用：通过MOFs的物理状态、荧光和颜色等性质变化，建立了灵敏的葡萄糖、典型阴离子、药物小分子、醛类分子及DNA检测方法。.4.MOFs作为生物质谱（MALDI-TOF）基质的探索：发现与传统基质相比，MOFs做为基质，其背景更低，检测更灵敏。