[发明专利]对苯乙烯具有高选择性的比率荧光探针Tb-UiO-66的制备方法及应用

说明书

本发明属于金属有机框架材料技术领域，尤其涉及一种对苯乙烯具有高选择性的比率荧光探针Tb‑UiO‑66的制备方法及应用，以UiO‑66为基础结构，通过直接合成法，将镧系金属离子Tb成功引入，使Tb(NOsubgt;3/subgt;)subgt;3/subgt;·6Hsubgt;2/subgt;O与ZrClsubgt;4/subgt;两种混合物在DMF溶剂中共同与有机配体对苯二甲酸结合，得到含有Tbsupgt;3+/supgt;离子的比率荧光探针Tb‑UiO‑66,本发明能够提升UiO‑66金属有机框架材料在70%乙醇中的荧光传感性能，从而使得Tb‑UiO‑66金属有机框架材料对70%乙醇溶液中苯乙烯具有快速准确的特异性识别能力、较强的抗干扰能力、超低的检测限（低至18.3 ppb）以及良好的可再生性能。

技术领域

本发明属于金属有机框架材料技术领域，尤其涉及一种对苯乙烯具有高选择性的比率荧光探针Tb-UiO-66的制备方法及应用。

背景技术

随着全球现代化的不断发展以及能源消费的持续增长，挥发性有机化合物(VOCs)排放量逐年上升，且大范围同时出现的频率日益增高，这无疑对全人类的生命安全造成了严重的威胁，苯乙烯对人眼和上呼吸道有刺激和麻醉作用。高浓度苯乙烯急性中毒会强烈刺激人眼及上呼吸道黏膜，出现眼痛、流泪、流鼻涕、打喷嚏、咽痛、咳嗽等症状，继而头痛、头晕、恶心、呕吐、全身乏力。眼部受苯乙烯液体污染，可致灼伤。苯乙烯慢性中毒可致神经衰弱综合征，有头痛、乏力、恶心、食欲减退、腹胀、忧郁、健忘、指颤等症状；苯乙烯对呼吸道有刺激作用，长期接触可引起阻塞性肺部病变，根据国家标准规定，苯乙烯被列为恶臭污染物，然而，真实环境中的苯乙烯往往普遍含量极低，传统的检验材料如量子点，荧光聚合物，有机染料分子等材料很少有可以达到微量或痕量的技术，即使可以达到但又因材料稳定性不强、循环再生性能差等缺点，难以实时有效地在较低浓度时检测苯乙烯，且在绿色环保节能的溶剂中能够检测苯乙烯的材料又少之又少，因此，发明一种能够在绿色环保溶剂中检测苯乙烯的材料刻不容缓。

发明内容

本发明的目的是提供一种对苯乙烯具有高选择性的比率荧光探针 Tb-UiO-66的制备方法及应用，可有效解决传统的检验材料稳定性不强、循环再生性能差，检测灵敏度低等缺点。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种对苯乙烯具有高选择性的比率荧光探针Tb-UiO-66的制备方法，包括以下步骤：将Tb³⁺硝酸盐和Zr⁴⁺氯化盐混合物与对苯二甲酸以物质的量之比为 1:1比例混合在一起，其中Tb³⁺、Zr⁴⁺的物质的量之比为1:1～1:19，以DMF有机溶剂为反应介质，每个Zr₆O₄(OH)₄簇团与对苯二甲酸配体连接，新引入的Tb³⁺也与游离的对苯二甲酸配体连接，通过配位反应，自组装形成含有镧系金属Tb 的UiO-66改性材料。

进一步的，所述Tb³⁺硝酸盐、Zr⁴⁺氯化盐、对苯二甲酸、DMF的物质的量之比为1:1:2:1065～1:19:20:10656。

进一步的，所述配位反应的温度为120℃，晶化时间为24～25h。

采用上述制备方法制备得到的对苯乙烯具有高选择性的比率荧光探针 Tb-UiO-66，所述Tb-UiO-66比率荧光探针的BET比表面积为674.5～1062.7m²/g， Langmuir比表面积为797.5～1194.7m²/g，孔体积为0.46～0.54cm³/g，微孔体积为0.225～0.386cm³/g，平均孔径为1.8～3.1nm。

一种比率荧光探针Tb-UiO-66用于微量或痕量检测苯乙烯时，其在70％乙醇溶液中对苯乙烯的检测限低至18.3ppb。