[发明专利]一种微米级金属有机骨架材料的制备方法及其作为荧光探针的应用

说明书

本发明涉及一种微米级金属有机骨架材料的制备方法，包括以下步骤，S1：将二价锰盐和bptc溶于去离子水中，加入NaOH，使得锰离子的浓度为0.01～0.6mol/L，NaOH的浓度为0.01～0.9mol/L，室温条件下搅拌，得到A溶液；S2：将4‑bpdh溶于甲醇中，使得4‑bpdh在甲醇中的浓度为0.01～0.6mol/L，室温条件下搅拌，得到B溶液；S3：将B溶液缓慢加入A溶液并持续搅拌，使得两者反应10min～10h，抽滤，烘干，得到Mn(bptc)(4‑bpdh)。与现有技术相比，本发明采用一步沉淀法合成金属有机骨架材料Mn(bptc)(4‑bpdh)，制备过程简便、反应条件可控性强，在常温下就能进行。本技术方案制备的新型金属有机骨架材料Mn(bptc)(4‑bpdh)为微米级。

技术领域

本发明涉及金属有机骨架材料领域，尤其是涉及一种微米级金属有机骨架材料的制备方法及作为荧光探针的应用。

背景技术

金属有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks，MOFs)是由无机金属中心与桥连的有机配体通过一定的方式组合连接而成。形成这种多孔骨架晶体材料的金属离子以及各种刚性桥连有机配体并不是固定不变的，因此可以设计合成具有不同孔径和性质的金属有机骨架材料，使其在光、电、磁、催化等领域有潜在应用。

生物学以及医学研究的挑战在于对该系统微小的扰动，获取生物体系更深层次的结构和功能信息。荧光探针在这一领域有潜在应用价值。镧系发光离子具有理想的荧光性能，在生物、医学等领域是重要荧光探针材料。然而，它们的发光性能受小分子(如水)的振动而猝灭，发光强度大大降低。因而作为水体系中生物细胞的荧光探针，镧系发光离子的应用受到一定程度限制。

近年来研究人员致力于研究合成微-纳米尺度的金属有机骨架晶体颗粒，然而如何控制微-纳米MOFs晶体的生长条件，调控尺寸与形貌是具有挑战的工作。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种微米级金属有机骨架材料的制备方法及作为荧光探针的应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种微米级金属有机骨架材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将二价锰盐和bptc溶于去离子水中，加入NaOH，使得锰离子的浓度为0.01～0.6mol/L，NaOH的浓度为0.01～0.9mol/L，室温条件下搅拌，得到A溶液；

S2：将4-bpdh溶于甲醇中，使得4-bpdh在甲醇中的浓度为0.01～0.6mol/L，室温条件下搅拌，得到B溶液；

S3：将B溶液缓慢加入A溶液并持续搅拌，使得两者反应10min～10h，抽滤，烘干，得到Mn(bptc)(4-bpdh)，其分子结构参见图1。

进一步地，所述的bptc为3,3',4,4'-二苯酮四甲酸二酐。

进一步地，所述的4-bpdh为2,5-二(4-吡啶基)-3,4-偶氮-2,4-戊二烯。

进一步地，所述的二价锰盐为MnCl₂。

进一步地，S3中烘干的时间为30min～3h，烘干温度为60℃。

进一步地，制备得到的Mn(bptc)(4-bpdh)的晶体尺寸为微米级。

一种上述方法制备的微米级金属有机骨架材料在荧光探针中的应用。进一步地，有机骨架Mn(bptc)(4-bpdh)能够指示水溶液中较低浓度的镧系离子的存在。

进一步地，有机骨架Mn(bptc)(4-bpdh)可提供一个刚性支架，保护稀土离子防止溶剂淬火。