[发明专利]一种铝离子传感分子材料及其应用

说明书

本发明涉及化学材料技术领域，特别是一种铝离子传感分子材料及其应用，与现有技术相比，该铝离子传感分子材料由基本单位和四个取代基团组成。基本单位由邻苯酚基苯磺酸或邻苯酚基苯磺酸根组成，在苯酚羟基邻位有一个磺酸基或磺酸根。取代基团包括‑H，‑X，‑OH，＝O，‑C＝OR，‑OR，‑COOR，‑CONHR，发色团，荧光团，空间分子，聚合物，低聚物，表面，或其结合。铝传感分子对铝离子具有强亲和力和强选择性。分析物铝离子物种包括自由的Al3+，或Al(OH)2+，Al(OH)2+，Al(OH)3，Al(OH)4‑，Al(III)配位化合物以及它们的混合物。分析媒介包含水溶液，溶剂，生物液及其混合物。此铝离子传感分子材料可以应用在颜色光谱、石英微天平、电极、电化学、表面等离子共振、局域表面等离子共振。

技术领域

本发明涉及化学材料技术领域，特别是一种铝离子传感分子材料及其应用。

背景技术

铝是地壳中丰度最高的元素之一，其丰度接近硅元素。自然界中，铝矿主要存在形式为铝土矿，它包括三水铝矿Al(OH)3,软水铝石γ-AlO(OH),硬水铝石α-AlO(OH)。也有铝粘土高岭土Al2Si2O5(OH)。铝同位素主要以27Al存在，接近100％，其26Al同位素非常微量，但是26Al/10Be常用于无线电测年。铝金属与合金广泛用于交通、包装、建筑建造、电力、家用电器、机械与仪器。许多铝化合物被用在众多的用途中，包括以下这些：

1)氧化铝：磨砂、灯具、催化剂载体、干燥剂、吸收剂

2)硫酸铝：水处理、造纸、染料、种子浸洗、矿物油脱色、皮革鞣制

3)氯化铝：催化剂

4)氯化羟铝：水纯化、造纸、止汗剂

5)铝酸盐：水处理、水泥固化加速剂

6)醋酸铝：止血药

7)磷酸铝：玻璃、陶瓷、纸浆、化妆品、油漆、清漆、牙科水泥8)氢氧化铝：抗酸剂、染料、水纯化、玻璃、陶瓷、织物

9)四氢铝锂：有机合成还原剂

10)有机铝：路易斯酸、助催化剂

11)铝离子水溶液：处理鱼类寄生虫

12)有些铝盐：疫苗-免疫佐剂

至目前为止，没有发现铝具有生物学功能。小鼠的铝口服LD50为6207mg/kg。铝是非致癌物，但是过量的暴露或服用可能会导致疾病–软骨病、贫血、老年痴呆症、帕金森症、乳癌。人体主要吸收5种铝物种：

1)自由的溶剂化三价阳离子(Al3+(aq))

2)低分子量，电中性的，可溶化合物(LMW-Al0(aq))

3)高分子量，电中性的，可溶化合物(HMW-Al0(aq))

4)低分子量，带电荷的，可溶化合物(LMW-Al(L)n+/-(aq))

5)纳米与微米粒子(Al(L)n(s)).

环境铝源存在于采矿点、燃煤发电厂、以及焚烧炉。酸雨会转移天然铝源。工业生产流程是铝存在于盐和淡水的主要因素。铝对于鳃呼吸的动物(比如鱼类)有毒–引起血浆和血淋巴离子流失导致渗透压失调。有机铝干扰哺乳动物和鸟类新陈代谢。铝干扰植物根生长与功能从而减缓植物在酸性土壤中的生长。