含双发光中心的金属-有机框架的合成及其荧光温度探测与成像

摘要

温度是人们生产生活中一个重要的参数，对温度的准确探测具有非常重要的意义。荧光温度探测作为一种新型的温度探测手段，相对于传统的热电偶或者液体温度计，具有非接触式、响应快速、不易受电磁场干扰、空间分辨率高等优势。基于双发射的比率型荧光温度计能够消除外界非温度因素的干扰，实现自校准的荧光温度探测，已成为近年来的研究热点。
　　金属-有机框架材料（MOFs）具有丰富的发光位点，并且其发光特性具有非常强的可设计性，使之成为一种非常有潜力的荧光温度探测材料。双稀土MOFs能够发射两种稀土的特征荧光，通过调节两种稀土离子的比例以及有机配体的三重态能级等，可以得到双发射的比率型荧光温度计。由于MOFs的多孔特性，在其中装载染料分子也可以引入发光中心，从而得到双发射的比率型荧光温度计。
　　本文以H3BTPTA为有机配体，合成了一种双稀土MOF材料，利用两种稀土离子荧光强度对温度不同的依赖性，实现了在低温区域的自校准荧光温度探测，测温灵敏度较高。
　　本文将两种染料装载进入一种高温稳定的MOF材料ZIF-8的孔中，得到了一种复合材料Dyes@ZIF-8，这种复合材料在高温下能够保持稳定，并且能够发射两种染料的特征荧光，因此能够实现在较高温度区域（40-280℃）的自校准荧光温度探测。
　　本文以H3TATB为有机配体，设计合成了一种双稀土MOF材料，这种材料能够在20-80℃范围内进行自校准的荧光温度探测，并且其测温灵敏度很高，能在整个温度区间保持在3.0%·K-1以上，其温度分辨率能够符合生物医学领域的要求。而且随着温度的升高，其荧光颜色逐渐由绿色变为红色，颜色变化十分明显，能够在细胞环境下实现实时的荧光温度成像。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 金属-有机框架材料

1.2 金属-有机框架材料的发光类型

1.3 发光金属-有机框架材料的荧光温度探测

1.4 问题的提出

1.5 本文的工作

第二章 双稀土-有机框架EuxTb1-xBTPTA在低温区域的自校准荧光温度探测

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与分析

2.4 本章小结

第三章 双染料装载的ZIF-8在较高温区域（40-280℃）的自校准荧光温度探测

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与分析

3.4 本章小结

第四章 双稀土-有机框架EuxTb1-xTATB在生理温度内的超灵敏荧光温度探测与成像

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与分析

4.4 本章小结

第五章 结论

5.1 全文总结

5.2 本文的创新点

5.3 未来的工作展望

参考文献

致谢

个人简历

攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果