[發(fā)明專利]一種用于鐵離子熒光檢測的稀土有機框架材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710732626.5
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107556486B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 徐繪;董穎瑩;徐時清
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 金杭

本發(fā)明公開了一種用于鐵離子熒光檢測的稀土有機框架材料及其制備方法，以含有甲氧基官能團的直線型二甲酸(L?OCH₃)作為有機原料，與金屬稀土鹽進行水熱反應，反應過程中有機配體的甲氧基官能團原位反應成了羥基官能團，并得到稀土有機框架材料。采用水熱的制備方法，方法簡單，產(chǎn)率高，制得的稀土有機框架材料可作為熒光探針與鐵離子相互作用，使有機配體的熒光淬滅并產(chǎn)生Ln₂(L?OH)₃?Fe³⁺復合物的新熒光增強，且兩峰的強度比與鐵離子濃度具有較好的線性關系，可用于鐵離子的比率型檢測。

技術領域

本發(fā)明涉及一種金屬有機框架材料，特別涉及一種用于鐵離子熒光檢測的稀土有機框架材料及其制備方法，屬于有機材料技術領域。

背景技術

鐵在水體、植物、土壤和生物體中廣泛存在，并在生物化學過程中起到非常重要的作用。人體血液中血紅蛋白的形成有賴于鐵離子，它具有儲存和輸送氧的功能。人體缺鐵會引起貧血癥，而人體攝入過量的鐵也會產(chǎn)生新陳代謝的混亂，并引發(fā)疾病。世界衛(wèi)生組織規(guī)定飲用水中鐵離子的濃度上限為0.3ppm,因此對鐵離子進行有效且準確的檢測相當重要。

目前對鐵離子的主要檢測方法有原子吸收光譜法、分光光度法、X射線熒光光譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法和電化學法等。這些方法具有較高的測定靈敏度，但存在操作費時、對樣品的預處理較復雜和樣品易損失等缺點。熒光探測作為一種新型的探測手段，相對于傳統(tǒng)的鐵離子檢測方法，具有靈敏度較高、選擇性較好、抗電磁干擾強、非接觸測量和方便快捷等優(yōu)點。

目前熒光探針根據(jù)響應的類型不同可以分為熒光增強型、熒光淬滅型和比率型熒光探針。而鐵離子是非常高效的熒光淬滅劑，目前報道的鐵離子熒光探針也大多屬于熒光淬滅型，但此類探針的靈敏度容易受到探針材料濃度、微環(huán)境、激發(fā)光源穩(wěn)定性和探測器穩(wěn)定性等因素的影響。而比率型熒光探針通過不同發(fā)射峰的峰強比率實現(xiàn)自標定，從而可以進行精確的熒光檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明制備的用于鐵離子熒光檢測的稀土有機框架材料為具有規(guī)則孔道的三維無限網(wǎng)絡晶態(tài)材料，該稀土有機框架材料屬于P21/n空間群，該材料中稀土離子和配體的羧酸氧形成Ln-O一維無限鏈，再通過橋連配體形成三維多孔結構。該稀土有機框架材料的化學式為Ln₂(L-OH)₃,其中L-OH為帶有羥基官能團的直線型二甲酸有機配體；Ln為Eu³⁺，Tb³⁺，Er³⁺，Gd³⁺，Yb³⁺，Nd³⁺中的一種。

本發(fā)明的目的在于提供一種用于鐵離子熒光檢測的稀土有機框架材料及其制備方法，其具有穩(wěn)定性好、抗干擾能力強、靈敏度高、檢出限低的特點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是采用以下步驟：

1)將稀土鹽與含有甲氧基的直線型二甲酸有機配體(L-OCH₃)一起加入10mL水中，攪拌至混合均勻，得到混合懸浮液；

2)將步驟1)得到的混合懸浮液放入20mL水熱釜中，在恒溫烘箱120℃～170℃反應1～7天，水熱反應過程中有機配體的甲氧基官能團原位反應成為羥基官能團，同時含有羥基官能團的直線型二甲酸有機配體和稀土離子產(chǎn)生配位反應，得到水熱反應后的懸浮液；

3)將步驟2)得到的水熱反應后的懸浮液自然冷卻到室溫，離心分離，分別用去離子水和無水乙醇清洗3～6次，得到含有羥基官能團的直線型二甲酸有機配體(L-OH)的稀土有機框架材料。

優(yōu)選的，所述稀土鹽為硝酸銪、硝酸鋱、硝酸釓、硝酸鉺、硝酸鐿、硝酸釹中的一種。