[发明专利]基于荧光MOF-植物杂交体的水体污染物的检测方法

说明书

本发明属于污染物检测技术领域，具体涉及一种基于荧光MOF‑植物杂交体的水体污染物的检测方法。将荧光MOF嵌入植物体内制备得到荧光MOF‑植物杂交体，采用荧光MOF‑植物杂交体定量检测水体污染物的含量。本发明将荧光MOF嵌入植物体内赋予了植物新的功能，可以固定MOF，减少MOF对水体环境的污染，对环境污染物的检测限足够低，检测灵敏，采用智能手机APP辅助分析，可以用于水体污染物的现场原位检测。

技术领域

本发明属于污染物检测技术领域，具体涉及一种基于荧光MOF-植物杂交体的水体污染物的检测方法。

背景技术

随着工业、农业、军事和人类社会活动的迅速发展，大量有毒金属离子和有机污染物释放到环境水体中，对环境和人类健康造成了严重的不利影响。超过人体允许水平的各种有毒金属离子和有机污染物的摄入会带来各种疾病的风险。例如，铁离子(Fe³⁺)、铜离子(Cu²⁺)、银离子(Ag⁺)、镉离子(Cd²⁺)和苯胺的摄入可能会导致如帕金森氏症、胰腺疾病、肝脏疾病、心脏疾病、阿尔茨海默氏病、器官衰竭和某些癌症。考虑到与人体健康相关的风险不断升高，快速准确的定量检测环境水体中的有毒金属离子和有机污染物至关重要。

目前，各种各样的分析方法，如固相萃取、原子吸收光谱法、化学发光技术、电泳法、电感耦合等离子体质谱法、光纤化学传感法、伏安法、高效液相色谱技术和气相色谱等技术已用于检测水体中的金属离子和有机污染物。然而，这些技术通常需要复杂的样品预处理过程、仪器复杂且成本高。因此，迫切需要开发一种简单的分析方法，用于现场、快速、选择性和高灵敏的检测污染物。近年来，荧光传感器具有简单、精确、选择性高、灵敏度高和低成本等优点，被认为是检测有毒金属离子和有机污染物的有效方法之一，其中，发光的镧系金属有机框架(Ln-MOF)由于其奇特的光学特性(例如高色纯度、较大的斯托克斯位移和相对较长的发光寿命)受到了广泛关注，这些特性是由于分子间“天线效应”引起的f-f跃迁而引起的，其发光强度根据不同的污染物显示“增强”或“减弱”的荧光响应。在过去十年中，发光Ln-MOFs用于检测有毒金属离子或有机分子的研究已有相关报道。

但对于现场检测而言，MOF纳米颗粒很难在水环境中收集以及其对生态系统具有潜在的长期毒性，因此，非常有必要寻找合适的MOF固定基质。由于植物具有维管网络和其主要使用主动力来传输流体或流体中的分子或纳米粒子，是固定MOF的最佳选择之一。目前已有各种材料被嵌入到植物中，形成了材料-生物杂交体，如导电聚合物聚、单壁碳纳米管、碳点等，使活的杂交植物具有电子功能、增强的光合作用和抗病能力。此外，现场传感技术也得到了发展，以补充基于智能纳米生物技术的植物传感器，包括温度、水位、气孔导度、蒸腾效率、叶绿素含量和荧光等的检测。

目前，亟需提供一种灵敏度高、成本低的水体污染物的检测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于荧光MOF-植物杂交体的水体污染物的检测方法，灵敏度高，成本低，可以对水体环境进行现场原位检测。

本发明所述的基于荧光MOF-植物杂交体的水体污染物的检测方法是将荧光MOF嵌入植物体内制备得到荧光MOF-植物杂交体，采用荧光MOF-植物杂交体定量检测水体污染物的含量。

本发明所述的基于荧光MOF-植物杂交体的水体污染物的检测方法，包括如下步骤：

(1)荧光MOF-植物杂交体的制备

先将植物在对苯二甲酸二钠水溶液中培养，然后清洗，切除部分根部，再将植物在六水合氯化铽水溶液中培养，然后清洗，切除部分根部，制得荧光MOF-植物杂交体；

(2)采用荧光MOF-植物杂交体检测水体污染物