[發明專利]一種鋅配位聚合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010140971.1
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111303443B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 馮思思;鄭歡;盧麗萍
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 張福增

本發明涉及一種鋅配位聚合物及其制備方法和應用，配位聚合物結構簡式為：[Zn₃(μ₃?Hbptc)₂(μ₂?4,4'?bpy)₂(H₂O)₄]_n·2nH₂O，其中H₄bptc為2,3,3',4'?聯苯四羧酸，4,4'?bpy為4,4'?聯吡啶。該配位聚合物通過水熱法制得：將Zn(NO₃)₂·6H₂O、N,N'?二?(3?吡嗪基)?4,4'?鄰苯二甲酰亞胺(DPBA)與4,4'?聯吡啶以2:1:1的摩爾比溶于適量水中，用0.50mol/L的KOH調pH為5，攪拌30分鐘后，在聚四氟乙烯管中以120℃反應72小時，自然冷卻至室溫，得到無色塊狀晶體，用蒸餾水洗滌，真空干燥收集。水溶液中該配位聚合物的熒光可被Cu²⁺和Ni²⁺選擇性猝滅，即對Cu²⁺和Ni²⁺具有很好的熒光識別效果，且該配位聚合物能重復使用，可作為高效探測Cu²⁺和Ni²⁺的熒光傳感器，熒光檢出限分別為0.0456μM和0.0559μM。

技術領域

本發明涉及金屬配位聚合物，特別涉及一種基于過渡金屬Zn²⁺、2,3,3',4'-聯苯四羧酸和4,4'-聯吡啶構筑的具有三維結構的配位聚合物及其制備方法，以及該配位聚合物作為熒光傳感器在水中檢測Cu²⁺和Ni²⁺的應用。

背景技術

過渡金屬離子在許多生物體系和生態環境過程中發揮著重要的作用。其中，Cu²⁺作為某些參與生物體生長發育的關鍵蛋白的催化劑輔助因子，是生物系統中必不可少的微量元素。然而，Cu²⁺的缺乏和過量都可能導致一些嚴重的神經退行性疾病，包括阿爾茨海默癥、帕金森綜合癥和威爾遜氏病等。Ni²⁺作為一種微量營養素在維生素B₁₂的合成中起著關鍵作用，但其一旦超過耐受限度可導致皮炎、哮喘和肺癌等疾病。此外，在現代社會中，由于不合理排放，銅和鎳的離子態已是重金屬污染物存在的重要形式之一，嚴重影響周圍的生態系統，直接威脅到人類健康。因此，開發對生物系統中痕量Cu²⁺和Ni²⁺的檢測方法，特別是在水介質中進行選擇性和敏感性測定的方法是出于對環境和安全考慮的關鍵。Cu²⁺和Ni²⁺在水中由于其強的水合性很難被直接識別。因此，開發水中Cu²⁺和Ni²⁺的化學傳感器仍然是一個挑戰。

在所有檢測技術中，熒光檢測以其操作簡便、靈敏度高、實時監測和快速響應的特點，被廣泛應用于各種分析領域。近年來，金屬有機配位聚合物作為熒光探針因其具有合成可控，結構多樣，簡單快速，經濟高效和實時監控等突出優勢而成為熒光探針研究領域的熱點。但由于一些配位聚合物探針不能在水中穩定存在，而受到很大的限制。因此開發在水中對Cu²⁺和Ni²⁺具有選擇性識別功能的金屬有機配位聚合物類熒光探針是極為重要和緊迫的。

發明內容

本發明的目的正是針對上述技術現狀，提供一種鋅配位聚合物及其制備方法，以及該配位聚合物作為熒光探針在水中檢測Cu²⁺和Ni²⁺的應用。