[發明專利]一種基于硅氧烷-金屬卟啉的多孔有機聚合物及其制備方法和在農藥檢測中的應用

有效

• 申請號: 202110490932.9
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113185702B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 逯紀濤;郭曉君;陳墨涵
• 申請（專利權）人: 濰坊學院
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;G01N21/78
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 宋海海

本發明提供一種基于硅氧烷?金屬卟啉的多孔有機聚合物及其制備方法和在農藥檢測中的應用，屬于有機聚合物材料制備和農藥檢測技術領域。本發明利用金屬卟啉和POSS的優點，成功制備得到一種基于硅氧烷?金屬卟啉的多孔有機聚合物，Azo(Fe)PPOP，其具有固有的多孔骨架、高比表面積、良好的熱穩定性和化學穩定性，且由于Azo(Fe)PPOP框架能有效地分離和固定鐵(III)卟啉單元，所以Azo(Fe)PPOP表現出高的類過氧化物酶催化活性，基于上述特點，其可進一步作為農藥的比色探針，并構建相應農藥檢測平臺，因此具有良好的實際應用之價值。

技術領域

本發明屬于有機聚合物材料制備和農藥檢測技術領域，具體涉及一種基于硅氧烷-金屬卟啉的多孔有機聚合物及其制備方法和在農藥檢測中的應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

農藥作為農業產業的重要投入物，為農業發展和人類糧食供應做出了巨大貢獻。并且殺蟲劑的出現避免和恢復了全世界因病蟲害和雜草造成的農業損失的三分之一。然而，長期大量使用農藥會導致極端的污染和危害。據統計，農田中施用的農藥只有大約30％附著在農作物上，其余70％會擴散到土壤和大氣中。這些擴散的農藥有些難以分解，在土壤中積累，不僅破壞生物多樣性，還通過食物鏈、飲用水以及土壤-植物系統等危害人類健康。到目前為止，農藥污染已經成為一個全球性的問題，因此，構建有效的檢測方法是非常重要的。

對于農藥的測定，研究人員已經開發了各種方法，如電化學，比色法，熒光，高效液相色譜和表面增強拉曼散射等方法已經被探索。其中，比色法由于其獨特的性能，包括視覺效果，成本效益，簡單的設備，快速的反應等，吸引了越來越多的興趣。建立高效的比色分析平臺，開發高催化活性的可持續催化劑是一個決定性因素，它可以克服天然酶的局限性，便于分離和廢物處理。到目前為止，各種模擬酶包括金屬納米顆粒、金屬氧化物和碳基納米材料已經被精心合成，并被證明是構建比色平臺的催化劑的優秀候選。然而，大多數模擬酶的催化活性相對較低，而且往往需要較長時間才能完成整個分析過程。此外，它們的穩定性和重復使用性通常很差。因此，開發具有高催化活性和高穩定性的新型模擬酶是十分必要的。近年來，多孔有機聚合物(PPOPs)因其獨特的特性而引起了人們的廣泛關注。它們具有多功能構建的能力、高的比表面積、均勻分布的孔隙度，并且合成方法以及逐步完善。利用PPOPs材料加速了在持久性有機污染物在儲氣、污染物處理、和傳感等各個領域的探索。由于其優異的熱穩定性、化學穩定性、分離性和重復使用性，使得作為多相催化劑的多孔有機聚合物(PPOPs)變得非常有吸引力。為了提高PPOPs材料持久性的催化性能，功能塊的精細選擇性是非常重要。

在眾多具有催化性能的候選分子中，金屬卟啉因其優異的催化活性和與天然酶的同源性而成為理想的選擇。將金屬卟啉整合到多孔框架中可以使催化活性位點單獨放置在固定位置。這種策略克服了卟啉單體因二聚或自氧化引起的失活問題。因此，充分保留了卟啉優異的催化特性。迄今為止，一些基于卟啉的多孔有機聚合物(PPOPs)已被設計并發現具有意想不到的催化作用，如形狀和大小的選擇性和高催化速率。然而，利用PPOPs作為人工模擬酶來構建超靈敏的比色傳感平臺還遠遠沒有得到充分的發展。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供一種基于硅氧烷-金屬卟啉的多孔有機聚合物及其制備方法和在農藥檢測中的應用。本發明利用金屬卟啉和POSS的優點，成功制備得到一種基于硅氧烷-金屬卟啉的多孔有機聚合物，Azo(Fe)PPOP，其具有固有的多孔骨架、高比表面積、良好的熱穩定性和化學穩定性，且由于Azo(Fe)PPOP框架能有效地分離和固定鐵(III)卟啉單元，所以Azo(Fe)PPOP表現出高的類過氧化物酶催化活性，基于上述特點，其可進一步作為農藥的比色探針，并構建相應農藥比色檢測平臺，因此具有良好的實際應用之價值。

本發明是通過如下技術方案實現的：