[发明专利]一种镧系MOFs荧光薄膜及其制备方法、应用

说明书

本发明提供一种镧系MOFs荧光薄膜的制备方法，所述荧光薄膜的制备方法包括以下步骤：S1、聚丙烯腈基底(PAN膜)的准备；S2、PAN膜水解后制备成HPAN膜；S3、H₂NDC溶液以及铕离子溶液的制备；S4、将步骤S2中制备的HPAN膜依次浸泡在Eu(NO₃)溶液中和H₂NDC溶液中，得到镧系MOFs荧光薄膜Eu‑NDC@HPAN。本发明采用逐层浸泡法使Eu³⁺和水解的2,6‑萘二甲酸在水解的聚丙烯腈膜上生长成复合荧光薄膜Eu‑NDC@HPAN，本发明制备方法简单易操作，薄膜生长效果好；将薄膜制备成发光传感器后用于甲醛的检测，可确定甲醛浓度，有效的提高了甲醛检测的灵敏度和稳定性。

技术领域

本发明属于薄膜制备技术领域，具体涉及一种镧系MOFs荧光薄膜及其制备方法和在甲醛检测中的应用。

背景技术

自20世纪90年代以来，作为一种最常见和最知名的室内气体污染物，甲醛开始逐步受到人们的重视。大量的研究给出了普遍性的结论：甲醛是一种室内致癌物质。作为一种高毒性物质，甲醛会对人体的眼睛、皮肤及粘膜等部位产生剌激性作用，引起眼痛、流泪及皮炎等诸多不适。其中气态甲醛对眼睛产生刺激的最低浓度为0.06mg/m³，而对嗅觉剌激的最低浓度范围一般情况下为0.06-0.22mg/m³，同时对上呼吸道刺激最低浓度为0.12mg/m³。甲醛进入人体的主要路径是呼吸道，还可与氨基酸、核酸及蛋白质等反应形成不稳定的物质，转移至肾、造血组织和肝等部位并产生一定的毒害作用，影响人体的组织功能，研究表明，当工人长期暴露于低浓度甲醛蒸汽时，其眼及上呼吸道粘膜等器官也会受到不同程度损害，而当人体接触高浓度甲醛时间较长时，其神经衰弱、粘膜刺激等症状的发生率会呈现出明显增高的趋势，且这种趋势随接触时间增长，接触浓度越高而越明显，严重的可导致白血病。在我国制定的有毒化学品优先控制名单中，甲醛处于第二位，同时，世界卫生组织也已经将甲醛确定为一种致癌和致畸的物质。

甲酸具有较强的粘合性能，同时能够使板材的硬度增强，还可以防虫、防腐等，因此被广泛用于合成多种粘合剂如酚醛树脂、脲酸树脂、三聚氰甲醛等。使用各种装饰材料也会带来一定程度上的甲醛污染，比如用脲酸泡沫树脂作为隔热材料的贴墙布、预制板、贴墙纸、化纤地毯及泡沫塑料等建筑材料。在人工板材，如削花板、中空纤维板、细木工板和胶合板等均含有一定程度的甲醛。

工业甲醛溶液一般含37％甲醛和15％甲醇，可用作阻聚剂，35％～40％的甲醛水溶液俗称福尔马林，具有防腐杀菌性能，可用来浸制生物标本，给种子消毒等，但甲醛溶液在用于防腐剂的同时也给环境带来了污染。此外，有些不法分子将甲醛溶液用于水产品中的非法防腐剂，严重污染了水产品，对环境和人身健康造成了极大的危害。因此，鉴于甲醛对空气环境的严重污染，以及作为水产品中的非法防腐剂等的危害，检测甲醛是至关重要的。

然而传统的甲醛检测方法，如分光光度法、电化学法、催化动力学法以及色谱法等，需要很长的采样过程，费工费时，而且需要大型设备以及熟练的人工操作，故其不能满足持续性检测以及甲醛早期预警的要求。因此，开发一种快速简便，灵敏度高的甲醛检测方法十分重要。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镧系金属有机骨架结构(MOFs)荧光薄膜的制备方法，本发明采用逐层法生长工艺将MOFs直接生长在水解聚丙烯腈上形成Eu-NDC@HPAN复合镧系荧光薄膜，利用荧光薄膜的双光发射效应制作具有自校准功能的发光传感器，能够定量检测判断甲醛溶液浓度。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种镧系MOFs荧光薄膜的制备方法，所述荧光薄膜的制备方法包括以下步骤：

S1、聚丙烯腈基底的准备