人工晶体学报

作者：陈文涛, 庄杏宜, 安航宜, 来中杰, 王爱荣, 罗亚妮, 史忠丰, 李家明

单位：1.北部湾大学石油与化工学院，广西绿色化工新材料与安全技术重点实验室，钦州 535011；2.北部湾职业技术学校经济学部，钦州 535000

关键词：钴（Ⅱ）金属有机框架,晶体结构,荧光传感,猝灭常数,多氧酸根离子,铁（Ⅲ）离子,

基金：广西自然科学基金(2025GXNSFAA069072);广西自然科学基金(2025GXNSFHA069144);广西重点研发计划(桂科自AB25069382);广西教育厅高校科研项目(2025KY0481);北部湾大学高层次人才项目(24KYQD04);广西研究生教育创新计划项目(YCSW2025621);国家自然科学基金(22065001);广西绿色化工新材料与安全技术重点实验室(2023ZZKT01)

本文以间苯二甲酸（H2IPA）和1，3，5-三（1-咪唑基）苯（TIB）为混合配体，硝酸钴为金属源，通过溶剂热法合成了一例新型二维钴金属有机框架化合物｛［Co（IPA）（TIB）］·2H2O｝ n （Co-MOF）。通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、红外光谱、热重分析及荧光光谱等手段对其结构和性能进行了系统表征。单晶衍射结果表明，该Co-MOF属于单斜晶系，空间群为P21/c，晶胞参数为a=0.964 28（7） nm，b=1.282 98（10） nm，c=1.783 32（14） nm。其不对称单元结构包含1个Co（Ⅱ）离子、1个脱质子的IPA2-配体、1个TIB中性配体和2个结晶水分子。IPA2-配体和TIB配体都通过μ2-η1：η1桥联方式键合2个Co2+，形成一四配位的扭曲四面体CoN2O2构型。这些CoN2O2次小结构单元，进一步由倒反对称相关联的IPA2-和TIB配体连接，形成二维梯状钴基金属有机框架结构。拓扑结构分析表明该二维Co-MOF可简化为Schläfli符号为（44.62）的（4，4）-连接的sql网格结构。此外，Co-MOF层与层之间存在由TIB配体中对称相关联咪唑环间所形成的强π-π堆积作用，将二维Co-MOF层拓展为三维超分子结构。荧光实验研究表明，该Co-MOF对水中的3种多氧酸根阴离子Cr2O72-、CrO42-、S2O82-和Fe3+展现出高选择性和高灵敏的荧光猝灭响应，其检测限分别为2.007×10-4、2.514×10-4、8.331×10-4和2.709×10-4 mol/L。得益于开放的金属位点和其中未参与配位的咪唑基团，该Co-MOF兼具优异的热稳定性与荧光传感性能，在环境污染物检测领域具有广泛的潜在应用价值。

来源：2025年第9期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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