[发明专利]一种手性MOF膜材料的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种手性MOF膜材料的制备方法和应用，具体涉及一种泡沫铜负载手性金属有机框架物MOF晶体复合材料的制备方法和应用，属于纳米材料、金属有机配合物纳米材料和分析化学等技术领域。其主要步骤是将L‑天冬氨酸与水的共混液与过硫酸钾的水溶液共混、加热回流溶解，继续加入乙醇和活化的泡沫铜，并加热回流6h，制得泡沫铜负载手性金属有机框架物MOF晶体复合材料，即手性MOF膜材料。采用该复合材料构建手性MOF膜材料传感器，用于L‑组氨酸对映体含量的检测，制备方法简单、易操作，手性检测效果显著。

技术领域

本发明涉及一种手性MOF膜材料的制备方法和应用，具体涉及泡沫铜负载手性金属有机框架物MOF晶体复合材料的制备方法和应用，属于纳米材料、金属有机配合物纳米材料和分析化学等技术领域。

背景技术

化合物分子与其镜像无法完全叠合的性质称为手性，手性是自然界本质属性之一。手性金属有机框架材料（MOFs）是由手性有机桥联配体与金属离子或者金属簇通过自组装而成的周期性有序多孔晶态材料。手性MOFs作为一种新型功能材料,因其具有高的比表面积、丰富的拓扑结构、规则的孔结构以及可修饰的孔道表面等特点,使其在手性催化、传感技术等许多领域具有广阔的应用前景。

近年来，许多研究者基于金属离子和手性有机配体合成了一些手性MOFs晶体材料，但所用手性有机配体通常结构复杂，并且将其用于手性电化学识别的技术开发少有报道。

发明内容

本发明的技术任务之一是为了弥补现有技术的不足，提供一种泡沫铜负载手性金属有机框架物MOF晶体复合材料的制备方法，该方法所用原料成本低，制备工艺简单，反应能耗低，具有工业应用前景。

本发明的技术任务之二是提供该泡沫铜负载手性金属有机框架物MOF晶体复合材料的用途，即将复合材料用于高效检测D-组氨酸和L-组氨酸对映体的含量，该检测仪器成本低、分析效率高、操作方便，操作技术要求低。

本发明的技术方案如下：

1. 一种手性MOF膜材料的制备方法，步骤如下：

将0.090-0.110g的 L-天冬氨酸与3-3.5 mL 水共混，制得L-天冬氨酸与水的共混液；将0.14-0.16 g过硫酸钾溶于3-3.5 mL水，制得过硫酸钾的水溶液；

将L-天冬氨酸与水的共混液和过硫酸钾的水溶液共混后，加热回流溶解后，加入3-4 mL乙醇和活化的泡沫铜，继续加热回流6h，将泡沫铜复合材料取出后，分别用水和乙醇洗涤3次、干燥，制得泡沫铜负载手性金属有机框架物MOF晶体复合材料，即手性MOF膜材料。

所述泡沫铜负载手性金属有机框架物MOF晶体复合材料，MOF的化学式为[Cu(L-Asp)]n，其不对称的一个结构单元，是由一个Cu²⁺、一个L-天冬氨酸负子L-Asp^2-组成；所述L-Asp^2-构造式如下：

所述MOF晶体，为片状纳米晶体。

所述活化的泡沫铜，是将0.5cm×0.5 cm的泡沫铜，浸渍在9.5-10.5 mL、质量分数为 9%的稀盐酸中10min，再超声5-10min，用蒸馏水冲洗3次，用乙醇洗2次干燥制得。

2. 如上所述的制备方法制备的手性MOF膜材料作为电化学传感检测对映体的应用，步骤如下：

（1）制备电化学手性传感器

将权利要求1制备的手性MOF膜材料作为工作电极、饱和甘汞电极为参比电极、铂丝电极为对电极连接在电化学工作站上，制得了基于手性MOF膜材料电化学手性传感器；

（2）检测D-组氨酸和L-组氨酸对映体