[發明專利]一種基于MIL-53-NH2

在審

• 申請號: 202110980365.5
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113667470A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 杜海英;熊躍柯;張文濤
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C09K11/02;C08G83/00;G01N21/64
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• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種基于MIL?53?NH₂(Al)熒光傳感薄膜及其制備方法與應用。本發明以熒光穩定好的MIL?53?NH₂(Al)為熒光傳感材料，在Al片基底上通過原位自組裝成MIL?53?NH₂薄膜，對氣相有機胺具有高靈敏響應的熒光傳感薄膜。MIL?53?NH₂(Al)與有機胺類物質接觸能夠發生特異性相互作用，并且其制成的熒光傳感薄膜表面孔隙更加疏松，能夠在混合物中僅含有固體10ng～20ng和液體10nL～20nL有機胺產生明顯熒光響應，對脂肪胺呈現turn on型，對其他胺呈現turn off型，有效的彌補了粉末使用不便及對檢測樣二次污染等缺陷，極大地提高了脂肪胺的檢測與篩查效率。

技術領域

本發明涉及熒光傳感薄膜技術領域，尤其涉及一種熒光傳感薄膜及其制備方法和在檢測低分子量有機胺的應用。

背景技術

有機胺普遍存在于大氣環境中，低分子量有機胺不僅具有難聞的惡臭魚腥味，而且具有很強的揮發性，可通過皮膚、呼吸道等途徑進入人體，影響人類健康除此之外，低分子量的有機胺還是具有致畸、致癌效應的亞硝胺和硝胺的前體物。其中三乙胺、乙二胺、丙二胺、丁二胺和己二胺等低分子量脂肪胺對呼吸道有強烈的刺激性，吸入后可引起肺水腫甚至死亡，口服腐蝕口腔、食道和胃，眼及皮膚接觸可引起化學性灼傷。特別是低分子量脂肪胺揮發性強、無紫外、無熒光吸收、缺乏光電活性，且極性強、在大氣中的濃度低、大氣基質復雜。因此，測定環境空氣和廢氣中低分子量脂肪胺較為困難。亟需開發一種快速、方便、靈敏度高和選擇性好的檢測方法。

目前報道的測定大氣中有機胺常用方法有：高效液相色譜法、液相質譜法、氣相色譜法、氣相質譜法、離子色譜法、電化學法和熒光法等。CN112684037A公開了一種頂空進樣器和氣相色譜儀測定環境空氣和廢氣中有機胺的檢測方法；CN111239320A公開了一種離子色譜使用陽離子交換柱色譜檢測揮發性有機胺類化合物的方法。雖然有機胺檢測越來越受到人們的關注，特別是針對缺乏光電活性的低分子量脂肪胺檢測尤其受到關注。熒光法是將熒光報告基團固定到固體基片表面所得到的熒光傳感薄膜具有可重復使用、易于器件化等優點。CN110006887A公開了一種新型有機胺氣體檢測薄膜，傳感單元是由萘二酰亞胺與金屬硝酸鹽通過溶劑熱法制備得到的緊密連接的萘二酰亞胺金屬有機框架粉末，最后以高分子成膜材料混合而成。但是在目前所報道的傳感體系中，靈敏度、選擇性均很難滿足實際檢測的需要。因此，針對低分子量脂肪胺的氣相檢測，亟需發展高性能熒光薄膜傳感器。

金屬-有機框架材料(MOFs)功能單元多樣、發光性能優異、可設計性強，是一類極具開發利用價值的熒光材料。Wang Yan-Qin課題組報道了文獻《A metal–organicframework constructed by a viologen-derived ligand:photochromism anddiscernible detection of volatile amine vapors》(New J.Chem.,2019,43,9032-9038)，通過將Co-MOF-1沉積在濾紙上，成功制備了便攜式試紙，Co-MOF-1對不同類型和分子大小的不同揮發性有機胺顯示出不同的顏色響應，Co-MOF-1能夠區分檢測胺的原因是有機胺分子取代基的大小和有機胺分子的N-H鍵數不同；Xia Shu-Biao課題組報道了文獻《Amultifunction photochromic metal-organic framework with Lewis acid sites forselective amines and anion sensing》，開發了一種基于路易斯酸性位點和聯吡啶鎓衍生物氧化還原能力的多功能一維陽離子金屬有機骨架材料[Eu(dpbp)₂(H₂O)4]·Cl(1)。由于路易斯酸性位點的存在，1作為比色傳感器用于選擇性檢測低分子量脂肪胺。

相較于應用最為廣泛的比色法和分光光度法，單就靈敏度而言，熒光技術要比該兩種方法高出2～3個數量級。因此，提供一種低分子量脂肪胺的熒光傳感薄膜具有極快的響應速度、良好的選擇性、穩定性以及環境抗干擾能力，是本領域技術人員急需解決的技術問題。