[发明专利]基于目标铕-有机框架材料的荧光探针、合成方法及应用

说明书

本发明属于荧光传感材料制备及环境检测技术领域，具体提供了一种基于目标铕‑有机框架材料的荧光探针、合成方法及应用，荧光探针为基于铕‑有机框架材料的荧光探针，化学式为C₁₁H₁₁EuN₂O₈，荧光探针的合成方法，包括如下步骤：将草酸、N，N’‑二丙酸咪唑盐及六水合硝酸铕按一定摩尔比置于聚四氟乙烯内衬的反应釜中；向所述反应釜中加5‑15mL水，在烘箱中于80‑170度下反应24‑120小时后自然冷却；冷后后的晶体经过滤，洗涤和室温干燥，即得目标铕‑有机框架材料。该荧光探针应用于水体中铀酰离子浓度检测，原料价格便宜、合成产率较高、稳定性好、灵敏度高、响应速度快、可重复使用，而且选择性好，能够抵抗其他金属离子的干扰。

技术领域

本发明属于荧光传感材料制备及环境检测技术领域，具体涉及一种基于目标铕-有机框架材料的荧光探针、合成方法及应用。

背景技术

环境中的铀同时具有放射性和化学毒性，不但会对生态系统造成影响，还可以通过饮用水和食物链进入人体，造成肾脏、泌尿系统以及遗传等方面的疾病，严重威胁人类健康。随着核工业的发展和对核能需求的不断增长，铀的消耗量在全球范围内持续增长，环境中将流入更多的铀。于是，监测和控制环境中的铀的含量将变得十分迫切与重要。

铀存在多种氧化态形式，在水体中主要以正六价铀酰离子(UO₂²⁺)的形式存在，目前检测铀酰离子的方法有很多，包括放射性测量法、分光光度法、原子发射光谱法、离子色谱法、表面增强拉曼光谱法、电感耦合等离子体法和荧光法等。荧光法不需要使用昂贵复杂的仪器设备，操作简单快捷，灵敏度和选择性较好，是目前检测水体中UO₂²⁺浓度最主要的测试方法之一。虽然UO₂²⁺自身具有荧光特性，但是在实际应用中，溶液体系中多组分的存在会使UO₂²⁺荧光淬灭从而大大减弱其荧光强度，因此需要加入其它化学试剂、荧光增强剂或荧光探针来增强荧光，以实现对UO₂²⁺浓度的检测。目前无机酸、盐类探针可以达到较低的检测限，但是选择性和抗干扰能力不佳，检测范围还有待提高。生物探针的灵敏度、检测限等均较好，但是生物分离和活体维持等的成本较高，制备方法和实验设备较为复杂，不利于快速现场检测。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种基于目标铕-有机框架材料的荧光探针，所述荧光探针为基于铕-有机框架材料的荧光探针，所述铕-有机框架材料的结构式如下所示：

其结构描述为[Ln(ox)(L)]_n，其中，ox＝草酸根，HL＝N，N’-二丙酸咪唑盐，化学式为C₁₁H₁₁EuN₂O₈，属于单斜晶系，空间群为F2₁/c，化合物晶胞参数为：a＝90°，β＝105.062(3)°，γ＝90°，Z＝4。

所述荧光探针用于检测水体中铀酰离子浓度，具有稳定性好、灵敏度高、响应速度快、可重复使用等特点。

本发明目的之二是提供一种基于目标铕-有机框架材料的荧光探针的合成方法，包括如下步骤：

(1)将草酸、N，N’-二丙酸咪唑盐及六水合硝酸铕按一定摩尔比置于聚四氟乙烯内衬的反应釜中；

(2)向所述反应釜中加5-15mL水，在烘箱中于80-170度下反应24-120小时后自然冷却；

(3)冷后后的晶体经过滤，洗涤和室温干燥，即得目标铕-有机框架材料。

所述草酸、N，N’-二丙酸咪唑盐及六水合硝酸铕三者的摩尔比为1∶1∶1。