[发明专利]层状双金属氢氧化物复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了层状双金属氢氧化物复合材料及其制备方法和应用，所述层状双金属氢氧化物复合材料包含层状双金属氢氧化物和稀土金属阳离子，所述层状双金属氢氧化物的表面修饰有含羧基有机配体，所述稀土金属阳离子与所述含羧基有机配体配位；所述含羧酸有机配体的分子量大于1000，所述含羧基有机配体的流体力学半径大于所述层状双金属氢氧化物的层间距离。本发明以层状双金属氢氧化物作为无机基质，通过组装，将特定的含羧基有机配体与层状双金属氢氧化物整合为一体，再利用含羧基有机配体与稀土金属阳离子配位结合性好的优点，得到新型稀土有机无机杂化材料，使其稳定性增强，拓展了荧光分析的应用范围而且检测限好。

技术领域

本发明涉及化学检测技术领域，尤其涉及层状双金属氢氧化物复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

自从1928年青霉素作为第一种抗生素被发现以来，各种可以抑制或杀死细菌的抗生素被广泛用于治疗人类和动物的细菌感染。此外，一些抗生素如天花粉蛋白、硝基呋喃和磺胺类也被用作饲料添加剂，以促进动物生长。然而，畜牧业中抗生素的滥用导致了毒性效应、动物产品中的抗生素残留和细菌耐药性等问题，这些问题通过食物链对公众健康构成了严重威胁。

强力霉素(DOC)属于四环素类抗生素，与四环素具有相同的碳核结构，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有广泛的抗菌活性。由于其广谱活性和成本效益，强力霉素在畜牧业中已被广泛用于治疗细菌和作为促进动物生长的饲料添加剂。然而，如此广泛的应用使得食品中出现了抗生素残留，如肉类、鸡蛋和牛奶，这可能会对一些过敏者造成严重的副作用。尽管已经有法规规定了强力霉素的最高残留水平(鸡蛋中为200 ng/g，鸡肉中为100ng/g)，但许多肉制品在市场上的销售仍然存在问题。快速、简便地了解这些食品中强力霉素的含量是有意义的，也是很有需求的。因此，建立环境和食品领域中强力霉素的检测方法具有重要意义。

目前，相关研究人员已经开发了多种用于检测强力霉素的技术，例如电化学法、比色法、液相色谱、薄层色谱、免疫分析。然而，这些方法大多需要复杂的样品前处理，操作过程繁琐耗时。因此，有必要建立一种简便有效的检测强力霉素的方法。

由于荧光分析具有灵敏度高、选择性好、操作简便等优点，已被广泛应用于强力霉素的检测。例如，通过静态猝灭硫、氮共掺杂碳点(S，N-Cd)的荧光，可以实现强力霉素的检测；集成分子印迹聚合物的氮掺杂碳量子点(NCQD@MIP) 与强力霉素相互作用后，荧光被猝灭，因此可以利用NCQD@MIP检测强力霉素。实际上，这些探针大多是基于荧光关闭，即荧光信号被目标分析物猝灭，在灵敏度、抗干扰性方面存在一定的局限。

与基于荧光关闭的荧光分析法相比，基于荧光开启或增强的检测方法因其灵敏度更高、背景信号抗干扰性更强而更具吸引力。基于荧光开启或增强的检测方法较多采用含稀土元素的探针进行检测。稀土元素的信号存在激发态寿命长(达微秒至毫秒量级)的优势，在实际复杂环境中可以有效过滤掉其他干扰物的荧光 (一般在纳秒量级)，为实用化提供了可能。不过，采用含稀土元素的荧光探针在对强力霉素等抗生素的分析时不容易表现出荧光性能，难以实现对强力霉素等抗生素的分析检测。

层状双氢氧化物(LDH)作为一种阴离子交换层状材料，由于其优异的阴离子交换性能和易于制备等优点，在各个领域得到了广泛的研究和应用。由于其独特的刚性结构，LDH是合成各种杂化材料的理想无机基质。通过组装可以将其他功能部件和LDH被整合为一体，同时它们相辅相成；因此，这种杂化材料表现出稳定性增强的性能或拓展了新的应用途径。相关技术将LDH与稀土元素进行结合制备荧光探针，但是存在稀土元素难以结合，荧光性能不足等缺陷，限制了其实际应用。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种层状双金属氢氧化物复合材料，能够对稀土元素进行有效的配位结合，表现出很好的荧光性能。

同时，本发明还提供所述层状双金属氢氧化物复合材料的制备方法和应用。

具体地，本发明采取如下的技术方案：