[發明專利]一種用于區分檢測金屬離子的熒光陣列傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 202010795978.7
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN112029496B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 崔元靖;關玲玲;錢國棟;楊雨
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/06;C08G83/00;G01N21/64
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

1.一種用于區分檢測金屬離子的熒光陣列傳感器，其特征在于：利用金屬-有機框架材料多孔、多發光中心的特性，以每個發光中心作為傳感單元，構建具有多個傳感單元的熒光陣列傳感器；所述的金屬-有機框架材料具有長程有序的晶體結構以及規則的孔道，在孔道中引入對金屬離子有熒光響應的綠光或黃光染料和稀土離子，即可得到用于區分檢測金屬離子的熒光陣列傳感器；所述熒光陣列傳感器的組成及質量比為：金屬-有機框架材料98～99.99％，染料0.005～1％，稀土離子0.005～1％；所述熒光陣列傳感器的組成包括以下三種情況：所述的金屬-有機框架材料由六水合氯化鋁和2,2'-聯吡啶-5,5'-二羧酸制備、所述的有機染料為3,3'-二乙基氧雜羰花青碘、所述的稀土離子為銪；所述的金屬-有機框架材料由六水合硝酸鋅和2,2'-聯吡啶-5,5'-二羧酸制備、所述的有機染料為香豆素6、所述的稀土離子為銪；所述的金屬-有機框架材料由氯化鋯和4,4'-[(2,2'-聯吡啶)-5,5'-二基]二苯甲酸制備、所述的有機染料為香豆素6、所述的稀土離子為釤。

2.一種如權利要求1所述的用于區分檢測金屬離子的熒光陣列傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、金屬-有機框架材料的制備

將金屬鹽水合物和芳香羧酸配體混合溶解于有機溶劑中，得到混合溶液，其中，金屬鹽的濃度范圍為0.001M～0.1M，芳香羧酸配體的濃度范圍為0.001-0.1M；再將混合溶液超聲攪拌溶解后，移至反應釜中，在100～130℃下加熱反應1～3天，將得到的產物離心、洗滌、干燥得到金屬-有機框架材料；

步驟二、染料或者稀土離子的裝載

將步驟一中制備的金屬-有機框架材料置于裝有有機溶劑的反應容器中，使得金屬有機框架材料濃度范圍在1～5mg/mL；然后加入對金屬離子有熒光響應的綠光或黃光染料、稀土鹽，染料和稀土離子的最終濃度范圍分別為10^-4～10^-5M、10^-3～10^-4M；然后將上述反應容器置于60～80℃的烘箱內24h后，用有機溶劑洗滌、干燥后得到用于區分檢測金屬離子的熒光陣列傳感器。

3.根據權利要求2所述的用于區分檢測金屬離子的熒光陣列傳感器的制備方法，其特征在于：步驟一所述的金屬鹽水合物為鋁鹽水合物、鋅鹽水合物或鋯鹽水合物。

4.根據權利要求3所述的用于區分檢測金屬離子的熒光陣列傳感器的制備方法，其特征在于：所述的鋁鹽水合物為六水合氯化鋁或九水合硝酸鋁；所述的鋅鹽水合物為六水合硝酸鋅、二水合乙酸鋅或七水合硫酸鋅；所述的鋯鹽水合物為氯化鋯或八水合氯氧化鋯。

5.根據權利要求2所述的用于區分檢測金屬離子的熒光陣列傳感器的制備方法，其特征在于：步驟一所述的芳香羧酸配體是2,2'-聯吡啶-5,5'-二羧酸、4,4'-[(2,2'-聯吡啶)-5,5'-二基]二苯甲酸或2-(4-羧基苯)-5-甲酸吡啶。

6.根據權利要求2所述的用于區分檢測金屬離子的熒光陣列傳感器的制備方法，其特征在于：步驟一和步驟二中所述的有機溶劑為N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、二甲亞砜、1'4-二氧六環、甲醇、乙醇或丙酮中的任意一種或者幾種的混合溶液。

7.根據權利要求2所述的用于區分檢測金屬離子的熒光陣列傳感器的制備方法，其特征在于：步驟二中所述的對金屬離子有熒光響應的綠光或黃光染料為3,3'-二乙基氧雜羰花青碘、香豆素6或3,3'-二正戊基硫羰花菁碘。

8.根據權利要求2所述的用于區分檢測金屬離子的熒光陣列傳感器的制備方法，其特征在于：步驟二中所述的稀土鹽為六水合硝酸銪、六水合硝酸鋱、六水合硝酸鏑或六水合硝酸釤。

9.根據權利要求1所述的用于區分檢測金屬離子的熒光陣列傳感器，其特征在于，可作為探針用于區分檢測多種金屬離子。