[發(fā)明專(zhuān)利]一種含大環(huán)稀土配合物的水凝膠材料、制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810011308.4
• 申請(qǐng)日: 2018-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108264579B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉豐祎;張澤宇;朱晗;寇軍鋒;范文濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 云南師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08B37/04
• 分類(lèi)號(hào): C08B37/04;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 廣州潤(rùn)禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44446
• 代理人: 鄭永泉

一種含大環(huán)稀土鋱配合物的綠色發(fā)光水凝膠材料、制備方法及應(yīng)用，本發(fā)明涉及的材料為T(mén)CPP/Tb/Alg，其中TCPP為四(4?羧基苯基)卟吩，Tb為稀土鋱離子，Alg為海藻酸鈉，材料的形態(tài)為水凝膠。在該水凝膠材料中，稀土鋱大環(huán)配合物通過(guò)共價(jià)鍵方式與海藻酸鈉網(wǎng)絡(luò)骨架相連，分解溫度為200℃。制備是：在常溫常壓下進(jìn)行水凝膠材料的制備；選用廉價(jià)的水做溶劑，環(huán)境友好；材料后處理簡(jiǎn)單易行。該水凝膠材料對(duì)大鼠胸主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞顯示基本無(wú)毒性，表現(xiàn)出良好的生物相容性。該水凝膠材料對(duì)過(guò)渡金屬離子表現(xiàn)出良好的識(shí)別能力，尤其是識(shí)別Fe³⁺離子。本發(fā)明可作為一種潛在的金屬離子的識(shí)別材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水凝膠發(fā)光復(fù)合材料，尤其涉及一種含大環(huán)稀土配合物的水凝膠材料、制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

制備稀土復(fù)合發(fā)光材料可以進(jìn)一步擴(kuò)大稀土配合物的應(yīng)用范圍，傳統(tǒng)的方法是把稀土配合物摻雜到一些基質(zhì)中，以提高材料的穩(wěn)定性。所用的基質(zhì)材料一般是二氧化硅或者合成類(lèi)高分子材料。但二氧化硅以及合成類(lèi)高分子材料的生物相容性較差、不易生物降解。另外，傳統(tǒng)方法制備的稀土復(fù)合材料選用的配體一般是β-二酮或者芳香羧酸系列，這類(lèi)有機(jī)配體在與稀土離子形成配合物的過(guò)程中，溶劑水分子往往會(huì)參與配位，導(dǎo)致熒光強(qiáng)度有所降低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生物相容性好，熒光強(qiáng)度高的含大環(huán)稀土配合物的水凝膠材料。此外，還提供了該含大環(huán)稀土配合物的水凝膠材料的制備方法和應(yīng)用。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下方案實(shí)現(xiàn)：

一種含大環(huán)稀土配合物的水凝膠材料，TCPP和Tb³⁺形成的稀土Tb³⁺大環(huán)配合物以共價(jià)鍵方式與Alg網(wǎng)絡(luò)骨架相連；所述TCPP為四(4-羧基苯基)卟吩，Tb³⁺為稀土鋱離子，Alg為海藻酸鈉。所述水凝膠材料的分解溫度為200℃。

上述含大環(huán)稀土配合物的水凝膠材料通過(guò)如下方法制備，包括如下步驟：

S1：在去離子水中加入Alg，室溫下攪拌至完全溶解并呈溶膠狀；

S2：將步驟S1所得的Alg溶膠逐滴加入到TbCl³溶液中，得到球狀A(yù)lg/Tb³⁺水凝膠；

S3：在去離子水中加入TCPP，堿液調(diào)節(jié)pH至9～11，得四(4-羧基苯基)卟吩的鈉鹽溶液；

S4：將步驟S2所得的Alg/Tb³⁺水凝膠與步驟S3所得的四(4-羧基苯基)卟吩的鈉鹽溶液混合，室溫下攪拌12～24h然后使用去離子水洗滌，得水凝膠材料。

進(jìn)一步的，步驟S1中，形成的Alg溶膠中，Alg的質(zhì)量百分比濃度為0.5～3％。優(yōu)選的，Alg的質(zhì)量百分比濃度為0.5～2％。

進(jìn)一步的，步驟S2中，TbCl³溶液的摩爾濃度為0.02～0.2M。優(yōu)選的，TbCl³溶液的摩爾濃度為0.03～0.15M。

進(jìn)一步的，步驟S3中，所述堿液為氫氧化鈉溶液。

上述水凝膠材料作為綠色熒光材料。進(jìn)一步的，以該綠色熒光材料識(shí)別金屬離子，尤其是識(shí)別Fe³⁺離子。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

首先，本發(fā)明將生物相容性良好的海藻酸鈉生物大分子與大環(huán)稀土配合物通過(guò)共價(jià)鍵相連，使稀土鋱配合物能夠均勻分布在海藻酸鈉生物大分子網(wǎng)絡(luò)中，避免了傳統(tǒng)物理?yè)诫s所制備材料的熒光猝滅現(xiàn)象。

其次，本發(fā)明的水凝膠材料在233nm激發(fā)下得到綠色發(fā)射光譜，最大發(fā)射峰在545nm處，為典型的稀土鋱配合物的純正綠色熒光發(fā)射峰，色純度高。