[發明專利]一種有機MOFS包裹熒光素復合材料及其檢測汞離子的應用

有效

• 申請號: 201910010936.5
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109738408B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 王舜;林大杰;余小春;金輝樂;李夢婷
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

本發明屬于汞離子檢測領域，具體涉及一種有機MOFS包裹熒光素復合材料及其檢測汞離子的應用。以DNA作為離子識別基團，Hg²⁺能與DNA中的胸腺嘧啶高度特異性結合形成穩定的T?Hg²⁺?T結構；熒光素作為熒光基團，具有吸收波長和發射波長已知，穩定性好等優點。采用水熱法合成的多孔材料作為MOF_S材料吸附熒光素，利用DNA與多孔材料中的咪唑酯環、官能團之間π?π鍵的相互作用進行封裝后作為汞離子熒光探針，這是一種使用的儀器簡單、操作方便、高靈敏度且高選擇性的Hg²⁺檢測方法。

技術領域

本發明屬于汞離子檢測領域，具體涉及一種有機MOFS包裹熒光素復合材料及其檢測汞離子的應用。

背景技術

現在，重金屬污染日益嚴重，汞是眾多污染物中毒性最強的重金屬之一，所以在水環境中汞離子的分析檢測相當重要。檢測汞離子有多種方法，待測樣品中汞含量較低時，通常采用酸解法、堿解法、萃取法、微波消解法等常用富集方法對樣品預處理，以提高檢測的準確性和靈敏度。待汞的濃度達到儀器的可檢測范圍后，再進行準確測定。

目前，汞檢測技術也隨著儀器分析技術的發展日漸成熟，分光光度計、原子吸收光譜儀（AAS）、原子熒光光譜儀（AFS）、電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）等儀器都被用于汞的檢測，也已經建立起了各自獨特的檢測方法。分光光度法雖然成本低、檢測方便、具有較高的檢測靈敏度，但是有實驗條件苛刻、選擇性差、靈敏度不夠高、需要使用有機溶劑等缺點。原子吸收光譜法雖然成本不高，干擾性少、相對誤差小、檢出限低、應用范圍廣，但是它的靈敏度比較差，樣品需要非常復雜的前處理過程，所用時間長，降低了分析過程的效率且對于設備要求高。原子熒光光譜法的成本也不高、有較低的檢出限、靈敏度高、譜線簡單，且元素間的光譜基本不互相干擾，但是存在熒光猝滅效應、散射光的干擾等問題，且此法用于復雜基體的樣品測定比較困難。電感耦合等離子體質譜法雖然樣品的預處理簡單、適用范圍廣、線性范圍好、可以分析多元素、靈敏度也優于其它測試儀器，但是其運行成本較高，并不能被廣泛使用。由于傳統的檢測汞離子的方法都存在一定的缺陷，所以需要一種簡便、成本低廉以及能快速分析檢測的檢測汞離子方法至關緊要。

金屬有機框架材料（Metal-Organic Frameworks, MOF_S）是由金屬離子和有機配體通過共價鍵或離子共價鍵自組裝而成，它們有一個規則的網格拓撲結構。由于金屬有機框架材料可以通過變換金屬離子與不同的有機配體進行配位，進而設計合成出不同孔徑、不同結構的多孔材料，因此這種材料與傳統的無機多孔材料如無機沸石、多孔碳等相比，具有比表面積大、材料密度低、以及結構可設計性和孔隙可裁剪性等優點。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的缺點和不足，而提供一種有機MOFS包裹熒光素復合材料及其檢測汞離子的應用。

本發明所采取的技術方案如下：一種有機MOFS包裹熒光素復合材料，其制備包括以下步驟：

（1）取鋅源和咪唑基有機配體，分別溶于兩份去離子水中，在攪拌下，將鋅源溶液快速倒入咪唑基有機配體溶液中，得到渾濁液體，將渾濁液體倒入反應釜中，封閉后在140-160℃下反應2.5-3.5h，取出冷卻至室溫，以10000-14000rmp/min的轉速下離心5-15min，得到白色固體，用無水乙醇離心洗滌放入35-40℃的恒濕恒溫試驗箱中20-28小時，烘干后研磨成白色細小粉末狀顆粒；

（2）配置飽和熒光素溶液，加入步驟（1）得到的白色細小粉末狀顆粒，攪拌4-6分鐘，靜置直至溶液顏色不再變淡，白色顆粒變成淡黃色顆粒；

（3）取裝有DNA的離心管，離心使DNA沉降至底部，加入飽和熒光素溶液，搖晃使DNA分散在溶液中，然后將溶液移至步驟（2）中白色顆粒變成淡黃色顆粒的渾濁液體中，攪拌20-40min，0-8℃下放置20-28小時，以10000-14000rmp/min的轉速下離心8-12min，得到橙黃色固體顆粒，并用去離子水離心洗滌，得到有機MOFS包裹熒光素復合材料。