具有双配体策略的金属有机框架材料及其在Al³⁺的检测上的应用

专利2025-04-29  18


本发明属于金属框架材料和检测探针,具体涉及具有双配体策略的金属有机框架材料及其在al3+的检测上的应用。


背景技术:

1、铝作为地壳中含量最丰富的金属元素,在我们的日常生活中有着广泛的应用,如食品添加剂、炊具、保护粮食的广谱熏蒸杀虫剂等。al3+可以通过食物和饮用水进入人体,过量接触al3+会损伤中枢神经系统,引发阿尔茨海默病、帕金森病、骨质疏松症等疾病,对人体健康构成极大威胁。

2、近年来,发光检测法因其灵敏度高、选择性好、检测方便、响应速度快等优点而备受关注。许多荧光探针已经被开发出来,并被证明是在医疗保健、环境保护、工农业生产、安全和国防部门中传感和检测的高效工具。在各种检测方法中,荧光传感器具有操作简单、灵敏度高、便携、效率高、成本低等优点,具有广阔的应用前景。在众多的光致发光传感材料中,镧系金属有机框架(ln-mofs)具有荧光寿命长、颜色纯度高、stokes位移大等独特的光学特性。但是,大多数荧光探针对不同的分析物显示相同的荧光信号,即单个发射波段的强度变化或波长移动。因此,很难避免不同分析物之间的交叉干扰。同时,大多数的mofs是在有机溶剂中进行检测,对环境不友好;水体环境的复杂多样使其在检测过程中具有较大的背景干扰,影响结果的准确性和真实性。因此,人们致力于开发抗干扰能力强、检测性能更优良的ln-mof。


技术实现思路

1、根据现有技术上存在的缺陷,本发明提供了具有双发射策略的eu-mof的制备方法和应用,不仅合成方法简便,且具有水稳性好、成本低、检测可视化等优点,本发明可用于al3+的灵敏检测。

2、本发明是采用以下的技术方案实现的:

3、一种具有双配体策略的金属有机框架材料,原料包括2,6-吡啶二羧酸(dpa)、2,5-二羟基对苯二甲酸、铕。

4、优选地,所述的2,6-吡啶二羧酸(dpa)、2,5-二羟基对苯二甲酸的摩尔比为:0.3:0.2;

5、和/或,所述的铕包括氯化铕。

6、本发明的另一个目的,保护一种具有双配体策略的金属有机框架材料的制备方法,将上述原料,充分混合;在35℃-40℃条件下反应,反应结束后冷却,洗涤,干燥,即得。

7、更进一步地,反应时间为1h-4h;

8、和/或,洗涤采用乙醇、水多次洗涤。

9、本发明的另一个目的,保护上述具有双配体策略的金属有机框架材料在al3+的检测上的应用。

10、本发明的另一个目的,保护一种比率型荧光探针,包含上述金属有机框架材料;优选地,所述的金属有机框架材料的质量浓度为0.01-0.06mg/ml。

11、本发明的另一个目的,保护上述比率型荧光探针在定量检测al3+上的应用。本发明的有益效果:

12、本发明通过简单的一步溶剂热法制备得到eu-mof,如图1所示。本发明制备方法简单,材料易于获得且制备的mof在水溶液中具有良好的分散性和很高的稳定性,表现出优异的发光特性。基于mof与al3+之间的esipt机制设计具有双配体策略的比率型荧光探针,在270nm的激发波长下,制备的mof分别在515、605和620nm处有两个发射峰。al3+能够使515nm处的荧光强度显著增强,而、同时620nm处的荧光强度保持基本不变。此外,515nm与620nm发射峰处的荧光强度之比(i515/i620)随着al3+浓度的增加而增加。该mof在铝离子检测中的应用,可有效避免外界环境对检测结果的干扰,具有高的灵敏度和选择性,同时实现了基于智能手机平台的可视化检测。



技术特征:

1.一种具有双配体策略的金属有机框架材料,其特征在于,原料包括2,6-吡啶二羧(dpa)、2,5-二羟基对苯二甲酸、铕。

2.根据权利要求1所述的具有双配体策略的金属有机框架材料,其特征在于,所述的2,6-吡啶二羧酸(dpa)、2,5-二羟基对苯二甲酸与的摩尔比为:0.3:0.2;

3.一种具有双配体策略的金属有机框架材料的制备方法,其特征在于,将权利要求1或2所述的原料,充分混合;在35℃-40℃条件下反应,反应结束后冷却,洗涤,干燥,即得。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,反应时间为1h-4h;

5.权利要求1或2所述的具有双配体策略的金属有机框架材料或权利要求3或4制备得到的金属有机框架材料在al3+的检测上的应用。

6.一种比率型荧光探针,其特征在于,包含权利要求1或2所述的具有双配体策略的金属有机框架材料或权利要求3或4制备得到的金属有机框架材料;优选地,所述的金属有机框架材料的质量浓度为0.01-0.06mg/ml。

7.权利要求6所述的比率型荧光探针在定量检测al3+上的应用。


技术总结
本发明属于金属框架材料和检测探针技术领域,具体涉及具有双配体策略的金属有机框架材料及其在Al<supgt;3+</supgt;的检测上的应用。基于MOF与Al<supgt;3+</supgt;之间的ESIPT机制设计具有双配体策略的比率型荧光探针,在270nm的激发波长下,制备的MOF分别在515、605和620nm处有三个发射峰。Al<supgt;3+</supgt;不仅能够使515nm处的荧光强度显著增强,而且能使620nm处的荧光强度保持基本不变;原料包括2,6‑吡啶二羧酸、2,5‑二羟基对苯二甲酸、铕。制备方法简单,材料易于获得且制备的MOF在水溶液中具有良好的分散性和很高的稳定性,表现出优异的发光特性。该MOF在铝离子检测中的应用,可有效避免外界环境对检测结果的干扰,具有高的灵敏度和选择性,同时实现了基于智能手机平台的可视化检测。

技术研发人员:孔荣梅,葛馨月,陈纪冰
受保护的技术使用者:曲阜师范大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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