[发明专利]多孔金属有机配合物作为探针在荧光检测铝离子中的应用

说明书

本发明公开了一种多孔金属有机配合物作为探针在荧光检测铝离子中的应用，该配合物的结构单元为[(CH₃)₂NH₂][Mg₃(OH)(DHBDC)₃(PTP)]，DHBDC代表2,5‑二羟基对苯二甲酸二价阴离子，PTP代表4′‑(4‑吡啶)‑4,2′:6′,4‑三联吡啶。该配合物在0～1.2μmol/L范围内，荧光强度随铝离子浓度增加而减弱，呈现荧光猝灭的状态，在4.2～15μmol/L范围内随铝离子浓度增加荧光强度逐渐增强，呈现荧光增强的状态，即对铝离子检测呈现荧光“关‑开”效应，检测限可以达到28nmol/L。将该配合物做成试纸，紫外灯下可以明显区分铝离子的存在，回收检测铝离子后的试纸，用N,N‑二甲基乙酰胺浸泡后，该试纸的荧光光谱及紫外灯下的颜色恢复为最初的光谱及颜色，具有很好循环使用性。

技术领域

本发明属于铝离子的检测技术领域，具体涉及一种采用多孔金属有机配合物作为探针在荧光检测铝离子中的应用。

背景技术

铝是地壳中含量仅次于氧、硅的第三种元素。铝金属及其合金由于具有耐腐蚀、密度小、导热导电性好及延展性好等优点被广泛应用在各行业中。极少量Al³⁺不会对人体造成危害，但过量的Al³⁺对人体的危害较大。该离子的危害虽已被大多数人所熟知，但未受到足够的重视。Al³⁺可与蛋白质结合，直接损伤中枢神经系统，铝在脑中蓄积可引起大脑神经的退化，记忆力衰退，智力和性格也会受到影响，甚至呈现老年性痴呆。因此，对铝离子的检测在环境保护和人体健康方面，具有很重要的意义。世界卫生组织的研究表明，人体每公斤体重每天允许摄入的铝不能超过1mg。

目前，Al³⁺的检测方法主要包括原子吸收光谱法、原子发光光谱法、电化学方法及色谱层析法等，这些方法通常具有良好的灵敏度和重复性，但也存在仪器昂贵、检测耗时、操作繁琐等缺点。荧光光谱法因其具有选择性好、灵敏度高、精确度高及不破坏生物样品等优点而备受关注。但是由于铝离子作为一种硬酸，配位能力相对较过渡金属Zn和Cd弱很多，使得其很难形成一定的光谱特征，而这也影响了荧光对Al³⁺检测技术的发展。

而配位聚合物作为最具有应用前景的一种晶体材料，可以通过合理的选择金属离子和有机配体，对反应的影响因素进行调控，达到预测和设计一些特殊性能和结构的配位聚合物。特别是，一些开放孔结构中存在的一些功能团能够通过静电、路易斯酸碱作用、氢键等加强该类材料的传感性能。

发明内容

本发明的目的是为多孔金属有机配合物提供一种新的应用。

本发明多孔金属有机配合物作为探针在荧光检测铝离子中的应用，其中所述多孔金属有机配合物的结构单元为[(CH₃)₂NH₂][Mg₃(OH)(DHBDC)₃(PTP)]，式中DHBDC代表脱去两个-COOH上氢原子的2,5-二羟基对苯二甲酸二价阴离子，PTP代表4'-(4-吡啶)-4,2':6',4-三联吡啶；该配合物属于六方晶系，P6(3)/mmc空间群，晶胞参数为α＝90°，β＝90°，γ＝120°；该配合物根据公布号为CN 108570062A的发明专利申请中公开的方法制备得到。

本发明多孔金属有机配合物对铝离子具有很好的传感性能，可作为探针用于荧光检测铝离子，其定性检测的方法为：将多孔金属有机配合物均匀分散于N,N-二甲基乙酰胺中，配制浓度为1～4mg/mL的配合物悬浊液，然后将滤纸在所得悬浊液中浸渍1～2分钟，取出滤纸放在真空干燥箱中40℃烘干，滤纸放在暗厢中，在滤纸上喷洒待测样品溶液，若滤纸颜色变为亮蓝色，说明待测样品溶液中含有铝离子。

本发明多孔金属有机配合物作为探针在荧光检测铝离子中的应用，其定量检测方法为：