[发明专利]一种四核铜碘簇的合成及其抗生素传感应用

说明书

一种铜碘四核分子簇Cu₄I₄(Etmbt)₅的合成及抗生素传感探测应用。本发明的目的在于合成一种能选择性传感识别盐酸四环素的铜碘基传感材料Cu₄I₄(Etmbt)₅，其中Et=乙基；Hmbt=2‑巯基苯并噻唑。此材料含有一个椅子形状的Cu₄I₄核和五个Etmbt配体，可发射出较强的青黄色磷光。可通过碘化亚铜、2‑巯基苯并噻唑和混合溶剂在溶剂热条件下反应得到，可用于选择性传感识别废水中的盐酸四环素。

技术领域

本发明涉及一种铜碘簇基光学传感材料，特别是涉及四核铜碘基分子簇Cu₄I₄(Etmbt)₅的合成及盐酸四环素的传感探测应用，其中Et = 乙基；Hmbt = 2-巯基苯并噻唑。

背景技术

抗生素类药物被广泛应用于人类疾病治疗和畜牧业生产；然而他们的转化产物和废弃残留被认为是最值得关注的环境污染物之一。此外，抗生素不容易被新陈代谢，他们被人类和动物吸收，长时间在机体内的积累可以导致机体耐药性增强并产生耐药基因，对生态系统具有不利影响。长期处在抗生素残留和其转变产物中可能产生一系列问题，如慢性中毒，微生物耐药性增加等。社会对环境和公共健康的关注日益增加，社会急需开发有效的废水中抗生素的去除技术；最近也已有新型抗生素吸收剂和从水体系中吸附去除抗生素的研究报道。然而，在采用先进抗生素去除技术之前的抗生素探测确认以及实施抗生素去除技术之后的残留物浓度探测，是抗生素污染治理中的又一重要课题。

作为一种广泛使用的抗生素，四环素被用于多种细菌感染治疗以及作为生长剂用于动物饲养。由于具有广谱抗菌、良好的治疗效果以及低廉的价格，四环素类抗生素被广泛使用。然而，过量和滥用四环素类抗生素可以产生细菌抗药性，并造成水体中抗生素的积累。此外，环境中四环素的大量残留也会抑制微生物的生长，这将会对生态系统产生破坏，并最终对人类健康产生威胁。

现在广泛使用的抗生素探测技术多为光谱学分析技术，存在一些无法克服的缺点，如需要贵重的仪器，熟练的操作技术或复杂的样品前处理。因此，发展快速、有效和方便的抗生素探测方法具有很大的实际意义。基于传感器与样品间相互作用的光学传感探测技术，具有容易操作，高灵敏度和高选择性，短的信号响应时间的优点，与其它探测技术相比具有较大的优越性。然而，目前已有的四环素类抗生素光学传感探测技术，大多基于一些碳和硅基量子点。存在合成复杂，灵敏度低和较长的响应时间等缺点。由于铜和碘元素无毒无味，含量较丰富，且铜碘的相关化合物具有优异的光致发光性能，非常有潜力用于抗生素传感探测研究，但截止到目前还没有铜碘基化合物用于抗生素传感器的研究和应用报道。

发明内容

本发明的目的在于合成一种能高效选择性传感探测抗生素的铜碘分子簇材料Cu₄I₄(Etmbt)₅，其中Et = 乙基；Hmbt = 2-巯基苯并噻唑。Cu₄I₄(Etmbt)₅含有一个无机Cu₄I₄四核和五个Etmbt配体，结构不同于已报道的所有铜碘四核簇；此材料为首例铜碘簇基抗生素光学传感器；水体系中，它对盐酸四环素具有良好的选择性探测效果，克服了传统碳和硅基量子点传感器制备复杂的缺点。

本发明包括如下技术方案：