[發(fā)明專利]一種生物相容性MOF晶體材料及復合材料、制備與應用

有效

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• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113234230B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋俊玲;郭正瀚;陳佩茹;歐凱琴;林杰熒;李金昆;楚凱斌;劉敬成
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C02F1/72;C02F1/30;B01J31/22;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 無錫承果知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32373
• 代理人: 張婷婷

本發(fā)明公開了一種生物相容性MOF晶體材料及復合材料、制備與應用，該晶體材料為C₆H₁₀BiCl₄N₃O₂，屬于單斜晶系，空間群為P2(1)/n，晶胞參數(shù)為α＝γ＝90°,β＝113～113°，Z＝4,該晶體材料采用一步溶劑熱法制備，生產(chǎn)工藝過程簡單，產(chǎn)率高，環(huán)境污染小，生產(chǎn)成本低，所制備的晶體材料具有較寬透過范圍，其吸收邊約為370nm，而且具有較高熱穩(wěn)定性，在250度下能穩(wěn)定存在，在光催化處理廢水中的染料、抗生素以及生物醫(yī)藥中的抗菌消炎等領(lǐng)域有廣泛的應用前景。本發(fā)明還提供了該晶體材料制備而成的生物相容性復合薄膜復合材料，在污水處理、生物傳感器、生物成像和納米醫(yī)學領(lǐng)域有廣泛的應用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型金屬有機骨架材料其合成方法和應用技術(shù)，具體是一種生物相容性MOF晶體材料及復合材料、制備與應用，屬于材料的制備與應用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

金屬有機框架(metal-organic frameworks,MOFs)是一類具有周期性結(jié)構(gòu)和明顯納米孔結(jié)構(gòu)的新興晶體配合物，近些年來受到了廣泛的關(guān)注，而且已在催化、儲能和藥物輸送等方面展現(xiàn)出廣泛的應用，其中，鉍基MOFs具有良好的可見光激發(fā)帶隙、良好的化學穩(wěn)定性和特殊的結(jié)構(gòu)，此類MOFs在光照下，能產(chǎn)生包含了超氧陰離子(O₂^-)、過氧化氫(H₂O₂)、羥自由基(·OH^-)等活性氧，被認為是一種具有良好可見光響應性和化學耐久性的光催化劑，在能源轉(zhuǎn)換和環(huán)境治理方面得到了廣泛的研究。另外，鉍基MOFs因其在治療梅毒、腹瀉、胃炎、結(jié)腸炎等多種微生物感染方面的高效性和低毒性而被廣泛應用于臨床已有數(shù)百年，表現(xiàn)出一定的抗菌活性和抗癌活性。因此，生物相容性Bi基MOFs的制備，在環(huán)境治理和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域具有誘人的應用前景。

然而目前對生物相容性Bi基MOFs的制備相對復雜，而且配體的功能性基團少，限制了此類材料的應用，因此如何簡易、環(huán)保的制備此類材料，含多功能、生物相容性和穩(wěn)定的材料，同時又兼顧環(huán)境友好型特點，具有重要的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟價值。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種生物相容性MOFs晶體材料及復合材料、制備與應用，選用具有多種功能基團且具有醫(yī)用效果的無毒氨基酸------組氨酸(HA)作為配體，與具有抗菌性的Bi離子反應，從而賦予此類MOFs生物識別的功能與生物相容性。本發(fā)明所得的生物相容性MOFs復合材料不僅有助于深入了解MOFs的生物界面，還擴大了MOFs在廢水處理、生物傳感器、生物成像和納米醫(yī)學等領(lǐng)域中的應用前景。

本發(fā)明的第一個目的是提供一種生物相容性的鉍基MOFs材料即Bi-HA MOFs。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種Bi-HA MOFs材料的制備方法。

本發(fā)明的第三個目的是提供所制備得到的Bi-HA MOFs與任一生物相容性聚合物形成的復合材料。

本發(fā)明的第四個目的是提供所述Bi-HA MOFs與Bi-HA MOFs復合材料在處理廢水與生物醫(yī)藥等方面的應用。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一方面，本發(fā)明提供一種Bi-HA MOFs晶體材料，所述晶體材料的化學式為C₆H₁₀BiCl₄N₃O₂，屬于單斜晶系，空間群為P2(1)/n，晶胞參數(shù)為α＝γ＝90°，β＝113～113°，Z＝4，

優(yōu)選地，所述晶體材料的分子式為：[C₆H₁₀N₃O₂][BiCl₄]，由質(zhì)子化的組氨酸和BiCl₄陰離子構(gòu)成。