响应型金属有机骨架材料的构建及其光学传感应用研究

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wvf170073269
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金属有机骨架(MOFs)是由金属离子/团簇)和具有自组装配位键的有机配体组成的多孔晶体材料。由于具有比表面积大、孔隙率高、结构和功能较好等优异特性使其在多个领域有着广泛的应用,例如:分离储存、催化、传感、生物医学等。特别是在传感领域,MOFs材料因具有发光,催化,磁性和选择性吸附等功能优于其他化学感应材料,已被广泛用于构造分析传感器。因此合理设计MOFs材料在拓展传感的发展方面有着十分重要的研究意义。本文旨在合理构建具有特定功能位点的响应型MOFs材料并将其应用于光学传感器的研究,拓展了MOFs在分析传感中的应用。主要研究内容如下:第一章绪论本章主要介绍了MOFs材料特点、合成及其在传感领域的分类和应用,并以此为背景对本论文开展的研究的内容和意义分别进行阐述。第二章功能化铁基金属有机骨架材料(Fe-NMOFs)的合成及其在氟离子可视化检测的应用本文使用铁离子作为金属离子首次与3,5-二羧基苯基硼酸配位,通过溶剂热法制备一种具有过氧化物模拟酶活性的铁基金属有机骨架材料(Fe-NMOFs)。由于Fe-NMOFs中硼酸基团对F-有特异性的识别及Fe3+与F-具有很强结合能力,从而破坏了Fe-NMOFs结构同时抑制了过氧化物酶活性。鉴于此,我们将其制备成便携式试剂盒,实现了快速、易操作、实时和可视化检测水样中F-。实验证明该方法对F-的可视化检测线性范围在10.0-200μM之间,检测限为1.5μM,优于现有的很多检测方法。第三章基于镧系金属有机骨架材料(Eu-MOFs)的比率型荧光探针检测炭疽杆菌生物标志物本文首次选择4-氨基-间苯二甲酸为配体与稀土离子Eu3+自组装制备成镧系金属有机框架材料(Eu-MOFs)。该Eu-MOFs有具有蓝色荧光发射,而没有Eu3+的特征荧光发射。当引入炭疽生物标志物(吡啶-2,6-二甲酸)后,在相同激发光下,吡啶-2,6-二甲酸(DPA)受激发后可以将能量有效转移到Eu3+,使Eu-MOFs发出Eu3+的特征荧光峰,而蓝色荧光基本不受影响。鉴于此,本文开发了一种具有高选择性和高灵敏度的基于荧光增强的比率型荧光探针应用于DPA的检测。该方法对DPA的检测线性范围在0.1到10μM之间,检测限为47.5 n M。该体系已成功应用于检测实际样品中的DPA。
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