[发明专利]一种用于杀虫剂烯啶虫胺检测的金属有机框架复合材料及其制法和用途

说明书

本发明提供了一种能用于杀虫剂烯啶虫胺浓度检测的金属有机框架材料及其制备方法和应用，该荧光探针可以通过荧光强度的变化检测水体中杀虫剂烯啶虫胺的残留浓度，属于环境分析检测技术领域。该荧光探针材料是在水中，室温搅拌条件下快速制备，因此本发明与现有技术相比，其显著优点是：(1)该荧光探针制备工艺简单、环保、节能；(2)通过该工艺制备得到的荧光探针材料纯度高、稳定性强；(3)该荧光探针材料具有自校正功能，具有更高的灵敏度高；(4)该探针材料具有磁分离性能，通过简单的磁分离可实现快速回收该探针材料；(5)该探针重复利用性能好，通过快速磁分离，可循环用于烯啶虫胺的测定。

技术领域

本发明涉及烯啶虫胺识别的金属有机框架材料荧光探针，具体地说，涉及一种具有双波长自校正、磁分离、可循环用于烯啶虫胺检测的金属有机框架复合材料及其制法和用途。

背景技术

农药作为防治病虫害及调节植物生长的化学药剂，对促进全球农业生产增长起着至关重要的作用。然而，农药的大规模使用加剧了生态系统的污染状况，威胁着公众健康和食品安全。例如，农药在食物链中的积累与地下储罐的泄漏或流入地表水有关，这可能导致急性病或慢性疾病。因此，农药及其残留的检测变得尤为重要。目前，一些大型仪器方法已广泛用于农药残留浓度检测，如高效液相色谱、质谱、气相色谱等。尽管这些测试方法具有较高的准确度，但也存在着一些不足，如样品预处理繁琐，分析成本高，需要熟练的人力。相比之下，荧光检测技术表现出许多优点，如响应快、信号可视化和操作简单等。目前报道的荧光传感器大多依赖于单个荧光信号的变化 (如强度增强或猝灭)，这些荧光探针易受与待测物浓度无关的外界环境因素干扰，如样品基体的光散射、激发源的起伏、探针周围特殊的微环境以及探针的局部浓度变化等，都会产生不可避免的干扰。而自校正荧光探针材料是利用两个荧光带的比值或者差值代替一个荧光带的绝对强度来进行定量，它提供了内置变量校正的实用优势，因此具有更高的信噪比和灵敏度。另外，相对于均相荧光探针材料，非均相荧光传感探针材料具有可分离，回收的优势。因此，设计和合成能用于农药检测的非均相荧光传感探针材料具有重要的意义。

金属-有机框架(MOFs)作为一种新型晶态多孔材料，因其具有高孔隙率、超大的比表面积、多孔且有序、孔道结构可调等优异的性质，使其在吸附、分离、催化、传感、离子导电等方面具有出色的性能和应用前景。目前已有大量的文献报道MOFs用作载体来稳定和分散光敏剂或无机纳米粒子等客体分子制备主客体复合材料，并将其用于不同的领域。到目前为止，MOFs 用作荧光探针广泛用于检测金属离子、生物小分子、有机挥发性溶剂等。相对于其他荧光探针材料，MOFs探针材料还具有吸附富集优势，使其在分析检测方面灵敏度更高，具有更低的检出限。因此，MOFs材料是一类理想的载体用来制备非均相荧光探针材料。

在众多MOFs材料中，沸石咪唑酯骨架MOFs材料(Zeolitic imidazolateframeworks,ZIFs)由于其兼具MOFs和分子筛的特征，如超大的比表面积、高孔隙率、高结晶度、丰富的官能团和优异的稳定性，使其在催化、分离、传感等诸多领域有着重要的应用价值。在ZIFs材料中，其中ZIF-8是以Zn²⁺为金属离子，2-甲基咪唑为有机配体通过分子自组装形成的具有方钠石拓扑结构的ZIF,具有易制备、永久多孔性、结构柔韧性高、稳定性强等优势。因此，ZIF-8是一类理想的光敏剂载体。