一种磁性金属有机骨架纳米片材料的制备与应用制造技术

本发明专利技术属于固相萃取吸附剂技术领域，具体涉及一种磁性金属有机骨架纳米片材料的制备与应用。其制备方法包括如下步骤：1）将纳米磁珠分散在聚乙烯吡咯烷酮和三氯甲烷的混合溶液中，机械搅拌24小时，收集纳米磁珠，并用三氯甲烷、甲醇清洗，得改性纳米磁珠，然后分散在甲醇中备用；2）将步骤1）所合成的改性纳米磁珠分散在含有硝酸铜和硝酸钴的甲醇混合溶液中，分散均匀后在超声震荡的条件下加入含有2‑甲基咪唑的甲醇溶液中，超声震荡反应1 h，然后用甲醇清洗，得磁性金属有机骨架纳米片材料，分散在甲醇中备用。本发明专利技术的纳米片材料具有更多的开放表面，拥有丰富的金属位点，可以在吸附之后进行快速分离。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性金属有机骨架纳米片材料的制备与应用
本专利技术属于固相萃取吸附剂
，具体涉及一种磁性金属有机骨架纳米片材料的制备与应用。
技术介绍
藻类是一类地球上最古老的生物，它们的形态差异大、结构简单，一般都是海洋中的种类比淡水中的种类多。藻类的营养、繁殖方式多种多样，它们能在合适的条件下快速增长，并在自身的浮力及水文因素的作用下聚集在水表面，形成人们肉眼可见的藻液，即“赤潮”(Redtide)或“水华”(Water-bloom)。“赤潮”或“水华”多半是一些产毒藻类，它的发生给环境和水产养殖业造成极大危害，被视为世界性公害。化学分析法是软骨藻酸检测的常用方法，具有较高的灵敏度。它包括高效液相色谱法(HPLC)、毛细管电泳法(CE)、薄层色谱法(TLC)以及高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)等。近年来，由于HPLC-MS/MS的高选择性和高灵敏度等优势，使其逐渐成为软骨藻酸分析检测的常规方法。但是，随着软骨藻酸污染范围的不断扩大，需要分析的实际样品种类越来越复杂，软骨藻酸的含量也越来越低，因此在仪器进样分析前，需要进行一定程度的样品前处理，以降低干扰、提高分析方法灵敏度，减少仪器的污染，保证分析结果的可靠。固相萃取(SPE)是软骨藻酸分离富集的常用前处理方法，它产生于20世纪70年代中期，是目前用于样品提纯、分析物浓缩富集最为广泛的基于固相吸附剂的方法。SPE具有操作简便、溶剂消耗少等优点，但是其也存在萃取小柱容易堵塞、操作过程耗时较长等缺点。为了克服这些缺点，又衍生出了一些固相萃取新技术新方法。磁性化的固相吸附剂（MSPE）正被广泛应用于目标物的分离富集。这种方法实质上是传统dSPE方法的改进，比传统的dSPE方法更加快速与简单。在MSPE方法中，通过永磁铁产生的外加磁场的帮助，使得磁性化的固相吸附剂与样品溶液的分离变得更加简单。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种磁性金属有机骨架纳米片材料的制备与应用。本专利技术的纳米片材料具备以下优点：（1）拥有比传统金属有机骨架材料更多的开放表面，表面利用率增高；（2）浴球状的形貌可以在吸附过程中形成涡流，有利于目标分析物的保留；（3）纳米片材料拥有丰富的金属位点，与含有极性官能团的物质拥有良好的配位作用；（4）磁性材料可以在吸附之后进行快速分离。为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种磁性金属有机骨架纳米片材料的制备方法，包括如下步骤：1）将0.3g纳米磁珠（直径在300-400nm）分散在溶解有7.5g聚乙烯吡咯烷酮的300ml三氯甲烷中，机械搅拌24小时，收集磁珠并用三氯甲烷、甲醇清洗，制得改性纳米磁珠，分散在甲醇中；2）将步骤1）中所合成的改性纳米磁珠分散在溶解有0.108g硝酸铜以及0.26g硝酸钴的7.5ml甲醇中，分散均匀后在超声震荡的条件下加入0.41g/ml2-甲基咪唑的甲醇溶液7.5ml，超声震荡反应1h，后用甲醇清洗，制得磁性金属有机骨架纳米片材料，分散在甲醇中。一种如上所述的制备方法制得的磁性金属有机骨架纳米片材料在海洋生物样本中软骨藻酸的吸附中的应用，以磁性金属有机骨架纳米片材料作为磁性固相萃取吸附剂，结合高效液相色谱-三重四级杆质谱进行测定；具体应用步骤如下：分别称取1.0mg磁性金属有机骨架纳米片材料，将其加入到含有浓度为25ngmL-1、体积为50mL的软骨藻酸试液中，于常温下吸附10min，用磁铁分离出材料，取上清液用Accela高效液相系统与TSQQuantumAccessMax三重四极杆质谱联用分析仪检测软骨藻酸的含量，观察吸附效果。本专利技术的优点是：1）本专利技术方法设计简单、经济，制备的磁性金属有机骨架纳米片材料具有大量的开放表面以及有利吸附的形貌，能快速检测海洋生物中软骨藻酸的含量、且具有良好的重现性和重复性，为该材料的商品化生产提供了可能；2）本专利技术复合材料在水相和有机相中稳定存在，能够实现多次重复利用，能够极大地降低使用成本；3）本专利技术提出的磁性金属有机骨架纳米片材料。由改性纳米磁珠后修饰而成，在常温下即可制得；拥有大量的开放表面以及活性金属位点，以及不同于传统材料的有利于吸附的形貌，极大的拓展了功能化纳米材料的种类。附图说明图1是磁性金属有机骨架纳米片材料的透射电镜图。具体实施方式为进一步公开而不是限制本专利技术，以下结合实例对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1磁性金属有机骨架纳米片材料的制备方法，包括如下步骤：1.1将0.3g纳米磁珠（直径在300-400nm）分散在溶解有7.5g聚乙烯吡咯烷酮的300ml三氯甲烷中，机械搅拌24小时，收集磁珠并用三氯甲烷、甲醇清洗，分散在甲醇中；1.2将步骤1.1中所合成的改性纳米磁珠分散在溶解有0.108g硝酸铜以及0.26g硝酸钴的7.5ml甲醇中，分散均匀后在超声震荡的条件下加入0.41g/ml2-甲基咪唑的甲醇溶液7.5ml，超声震荡反应1h，后用甲醇清洗，分散在甲醇中。应用实施例1将实施例1合成的材料作为磁性固相萃取吸附剂，结合高效液相色谱-三重四级杆质谱(HPLC-TSQ-MS)，应用于海洋生物样本中软骨藻酸的吸附，具体步骤如下：分别称取1.0mg上述制备的磁性金属有机骨架纳米片材料，将其加入到含有浓度为25ngmL-1、体积为50mL的软骨藻酸试液中，于常温下吸附10min，用磁铁分离出材料，取上清液用Accela高效液相系统与TSQQuantumAccessMax三重四极杆质谱联用分析仪检测软骨藻酸的含量，观察吸附效果；吸附过后的上清液中均未再次检测出软骨藻酸。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性金属有机骨架纳米片材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：1）将纳米磁珠分散在聚乙烯吡咯烷酮和三氯甲烷的混合溶液中，机械搅拌24小时，收集纳米磁珠，并用三氯甲烷、甲醇清洗，得改性纳米磁珠，然后分散在甲醇中备用；2）将步骤1）所合成的改性纳米磁珠分散在含有硝酸铜和硝酸钴的甲醇混合溶液中，分散均匀后在超声震荡的条件下加入含有2‑甲基咪唑的甲醇溶液中，超声震荡反应1 h，然后用甲醇清洗，得磁性金属有机骨架纳米片材料，分散在甲醇中备用。

【技术特征摘要】
1.一种磁性金属有机骨架纳米片材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：1）将纳米磁珠分散在聚乙烯吡咯烷酮和三氯甲烷的混合溶液中，机械搅拌24小时，收集纳米磁珠，并用三氯甲烷、甲醇清洗，得改性纳米磁珠，然后分散在甲醇中备用；2）将步骤1）所合成的改性纳米磁珠分散在含有硝酸铜和硝酸钴的甲醇混合溶液中，分散均匀后在超声震荡的条件下加入含有2-甲基咪唑的甲醇溶液中，超声震荡反应1h，然后用甲醇清洗，得磁性金属有机骨架纳米片材料，分散在甲醇中备用。2.根据权利要求1所述的磁性金属有机骨架纳米片材料的制备方法，其特征在于：步骤1）所述的纳米磁珠的直径为300-400nm。3.根据权利要求1所述的磁性金属有机骨架纳米片材料的制备方法，其特征在于：步骤1）所述的聚乙烯吡咯烷酮和三氯甲烷的混合溶液中，聚乙烯吡咯烷酮用量为7.5g，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兰，王昱杰，黄川辉，童萍，卢巧梅，陈晖，林明霞，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35