[发明专利]发光稀土金属有机骨架在芳胺类污染物检测中的应用

说明书

本发明探究了一种发光稀土金属有机骨架材料在痕量芳胺类污染物检测中的应用。实验结果表明，该材料对对硝基苯胺、对甲苯胺、二苯胺和苯胺都具有一定的荧光淬灭作用，其中对对硝基苯胺具有明显的荧光淬灭作用，由此在痕量芳胺类污染物检测方面具有快速、简便和灵敏等优点。

技术领域

本发明涉及一种发光稀土金属有机骨架在芳胺类污染物检测中的应用。

背景技术

芳胺类化合物是一种重要的化工原料，被广泛应用于纺织品、化妆品、农药以及高分子材料等的生产过程中。该类化合物性质活泼，毒性大，且具有诱变因子，可通过呼吸道、消化道或者皮肤吸收进入人体，从而通过形成高铁血红蛋白造成人体血液循环系统损害，引起中毒。同时，芳胺类化合物进入环境中会在水体、大气、土壤中富集，浓度较低且难以降解。当下有关检测手段存在灵敏度低、杂质干扰大、不能实现现场快速检测等缺点，因此建立一种高灵敏度、高选择性，快速有效的芳胺类化合物检测方法对人类健康以及环境保护具有重要意义。

目前，荧光传感技术具有灵敏度高、选择性好、响应速度快等优点，被视为一类具有潜在应用前景的检测新技术，其检测机制是基于目标分析物出现前后，荧光传感材料的荧光强度、荧光光谱形状、激发态寿命，以及荧光偏振或荧光各向异性等基本光物理性质会发生改变这一原理来实现对目标物质检测的。而金属有机骨架是近几年新兴的一类多孔材料，其具有骨架结构丰富多样、比表面积大、结构可调等特点，在吸附、分离、催化以及传感等领域具有广阔的应用前景。发光金属有机骨架材料作为该材料的一个分支，具有优良的荧光传感性能，其中发光稀土金属有机骨架材料由于提供金属离子部分的稀土金属具有优良的发光特性，成为近几年来在荧光传感材料领域的研究热点。发光稀土金属有机骨架的发光位点丰富，其结构中的中心金属，有机配体以及客体分子等都可作为发光中心，并具有检测快速、灵敏度高等特性，是一类潜在的芳胺类化合物检测材料。基于以上分析，我们探究了以2，2′-联吡啶-4，4′-二羧酸为有机配体，与稀土金属离子铕构筑的发光稀土金属有机骨架在芳胺类污染物检测中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发光稀土金属有机骨架在芳胺类污染物检测中的应用，实现快速、简便、灵敏地检测环境中芳胺类污染物。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明采用溶剂热法合成了以2，2′-联吡啶-4，4′-二羧酸为有机配体，与稀土金属离子铕构筑的发光稀土金属有机骨架，其具体制备过程为：

将Eu(NO₃)₂·6H₂O、2，2′-联吡啶-4，4′-二羧酸和DMF的混合物置于聚四氟乙烯内胆中，在85℃下恒温反应72小时，然后自然冷却至室温，过滤，所得产物用DMF洗涤，室温干燥，得到目标产品。

采用以上方法制备了一种稀土金属有机骨架材料。

附图5为本发明的稀土金属有机骨架对芳胺类污染物对硝基苯胺、对甲苯胺、二苯胺、苯胺的荧光淬灭对比图，从图中更加直观地看出各类芳胺类化合物对本发明的材料都有一定荧光淬灭效果，其中对硝基苯胺对本材料的荧光淬灭效果最为显著。当芳胺类物质存在时，由于被分析物吸供电子的能力不同或者与MOFs材料相互作用强弱的不同，就会引起MOFs材料荧光信号等发生变化，因此可以实现对芳胺类污染物的检测。

本发明的发光稀土金属有机骨架材料快速检测芳胺类污染物的方法为，以对硝基苯胺的检测为例进行说明：首先测定对硝基苯胺不存在时传感材料的荧光强度F₀，然后加入梯度物质的量的对硝基苯胺，测定对硝基苯胺存在时传感材料的荧光强度F，绘制出荧光强度随被分析物的物质的量变化的标准工作曲线，见附图，当对硝基苯胺的量增大至0.20μmol时传感材料的荧光强度可淬灭89.33％。目前尚未见到有文献或者专利利用此配合物检测环境中对硝基苯胺。

同理对对甲苯胺、二苯胺、苯胺等的检测效果见附图。