综述:邻苯二甲酸盐及卤代邻苯二甲酸盐:镧系配位聚合物在材料追溯中的应用前景

【字体: 时间:2025年08月13日 来源:Journal of Molecular Structure 4.7

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  本文系统评述了基于邻苯二甲酸盐(phthalates)和卤代邻苯二甲酸盐(halogeno-phthalates)的异质镧系配位聚合物(Ln-CPs)在塑料追溯和防伪领域的应用潜力。作者通过结构分析和发光性能研究,指出四氯邻苯二甲酸盐(tcpa2-)和二氯邻苯二甲酸盐(dcpa2-)配体可显著增强[Ln2(pa)3(H2O)]∞体系的发光强度,为快速分拣线检测提供新思路。

  

INTRODUCTION

全球塑料消费量持续攀升,预计到2060年将增长两倍。目前仅约三分之一的塑料废弃物被回收,其余通过焚烧或填埋导致温室气体排放和微塑料污染。各国政府正推行政策提高回收率,而精确分拣是实现高效回收的关键。异质镧系配位聚合物因其可调控的发光特性,成为塑料追溯和防伪标记的理想候选。

[Ln2(pa)3(H2O)] with Ln = Sm-Dy (pa-1)

通过水热法制备的[Ln2(pa)3(H2O)]系列化合物(Ln = Sm-Dy)具有单斜晶系结构(空间群P21/c)。以镝衍生物为例,其晶胞参数为a = 7.913(2) ?,b = 26.360(7) ?,c = 11.563(3) ?,β = 106.864(3)°。结构分析显示配体中C-H振动会导致非辐射跃迁,影响发光效率。

Lanthanide coordination polymers with tetra-chloro-phthalate ligand (tcpa2-)

用卤素原子取代pa2-配体中的氢原子可有效抑制非辐射过程。四氯邻苯二甲酸盐(tcpa2-)不仅能减少C-H振动损耗,其卤键网络还可增强晶体堆积稳定性,并限制π-π堆积对发光的淬灭作用。现有研究表明,这类修饰能显著提升[Ln2(tcpa)3]体系的发光量子产率。

Lanthanide coordination polymers with di-chloro-phthalate ligand (dcpa2-)

二氯邻苯二甲酸盐(dcpa2-)因缺少间位氯原子,可避免镧系离子空间位阻问题。已报道的[Ln(dcpa)1.5(H2O)2]·2H2O等化合物显示出优异的发光可调性,其激发态寿命长达毫秒量级,特别适合高速分拣设备的检测需求。

Conclusions

本综述揭示卤素修饰策略可有效优化镧系配位聚合物的发光性能,但晶体结构对性能的影响仍难以预测。未来研究需结合高通量筛选与机器学习,建立结构-性能关系模型。该领域突破将推动塑料追溯技术向工业化应用迈进。

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