三核锌簇微孔化合物的合成及高灵敏和选择性检测毒死蜱制造技术

技术编号:25300296 阅读:62 留言:0更新日期:2020-08-18 22:20
本发明专利技术公开了一种三核锌簇微孔化合物的合成及高灵敏和选择性检测毒死蜱,涉及金属‑有机孔道聚合物技术领域,结构式为[Zn

【技术实现步骤摘要】
三核锌簇微孔化合物的合成及高灵敏和选择性检测毒死蜱
:本专利技术涉及金属-有机孔道聚合物
,具体涉及一种三核锌簇微孔化合物的合成及高灵敏和选择性检测毒死蜱。
技术介绍
:农药残留向来是一个很严重的环境问题,由于农药大都具有显著和生物毒性,一旦进入环境,其毒性、高残留特性便会发生效应,以各种形态相互转化、分散以及富集过程(即迁移)。毒死蜱(Chlorpyrifos)是粮食、果树、蔬菜和其他经济作物的理想杀虫剂。毒死蜱的大量生产和使用已成为农业发展的趋势。毒死蜱可通过接触皮肤、口腔及食道、呼吸道、眼睛进入人体,在人体某些器官内积累,造成中毒,危害人体健康,这使得人们急需发展一种高灵敏度、高选择性的方法来检测环境中毒死蜱的含量,但由于实际样品中的农残含量往往很少,共存物质复杂,因此建立快速、高灵敏、高选择性的农残检测方法具有重要的现实意义。目前,农残的检测方法一般包括:气相色谱法、气相色谱-质谱联用法、液相色谱法、液相色谱-质谱联用法、电化学分析法、生物和纳米传感器等手段。气相色谱法、气相色谱-质谱联用法、液相色谱法以及液相色谱-质谱联用法具有选择性好、灵敏度高和选择范围广等优点,但都存在设备昂贵、前处理操作复杂,耗时较长等缺点,这使其在连续监测、实时快速检测等方面受到一定的限制。电化学分析法是建立在以物质在溶液中的电化学性质基础上的一类仪器分析方法,它具有灵敏度和准确度高,测量范围宽以及设备价格低廉容易实现自动化等优点,但电化学分析法的选择性一般都较差。生物传感器是利用生物活性物质(酶、蛋、DNA、抗体、抗原和生物膜等)分子识别的功能,将感受的被测量物转换成可用输出信号的传感器,是一种较为先进的检测方法,但生物活性物质活性不稳定,来源有限,且价格极为昂贵,使用生物活性材料制作的生物传感器也比较脆弱,使用寿命短,在苛刻条件下可能失去敏感活性。纳米传感器也存在着发展时间短,性能不稳定等问题。因此,在很多重要的应用场合,人们迫切需要简便、快速、准确、低成本并具有高选择性的分析检测农残的方法。荧光化学传感器已被应用于部分农残的测定,但是由于材料受限,所以灵敏度、选择性、重现性等始终很难达到一个新的高度。因此,要使荧光化学传感器在环境中对农残的快速检测上有更好的发展,就必须加入新型材料和方法,改变传感器的特性。金属-有机骨架(MOFs)化合物不仅具有卓越的特殊性质,且结构可调控、发色光谱范围广等优点。因此,金属-有机骨架化合物在新型材料方面得到了快速的发展,特别是具有活性位点的金属-有机骨架化合物。如在结构上具有开放的金属位点,孔道中有独立的阳离子或具有活性官能团等特点的化合物。具有活性位点的MOFs能与目标物快速产生作用,这主要是因为活性位点可以与目标物产生弱作用或发生交换使检测物与金属-有机框架发生作用。因此,深入开展将金属-有机孔道聚合物与荧光化学传感技术相结合,对发展高选择性、高灵敏度、微型化和实用性强的新型化学/纳米传感分析技术具有重要的理论和实际意义。同时,在衡量农残检测、监控及治理方面具有十分重要的应用前景。
技术实现思路
:本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种三核锌簇微孔化合物的合成方法,合成条件温和且操作简单,得到的三核锌簇微孔化合物属于新化合物,该化合物能够应用于检测毒死蜱并具有高灵敏和选择性的特点。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:三核锌簇微孔化合物,分子式为[Zn3(DPA)(H2O)3]n·6H2O(1),其中配体DPA为去质子的3,4-二(3,5-二羧基苯基)邻苯二甲酸。所述三核锌簇微孔化合物为Orthorhombic晶系,Pna21空间群,晶胞参数α=90°,β=90°,γ=90°,Z=4,μ=2.058mm-1,F(000)=1472,R1=0.0562,wR2=0.1697[I>2σ(I)]。所述三核锌簇微孔化合物的红外光谱特征吸收峰的波数为(KBr,cm–1):3377(m),2867(s),2735(m),1908(w),1694(m),1512(w),1397(s),1286(m),1210(w),1052(w),888(w),761(m),732(w),684(s),654(w),511(w),475(w)。通过上述晶体结构和红外光谱的测试数据确认所述三核锌簇微孔化合物的结构。所述三核锌簇微孔化合物的合成方法,将配体3,4-二(3,5-二羧基苯基)邻苯二甲酸溶解在水中,搅拌,用碱液调节pH值,过滤得到溶液,将该溶液扩散到二水乙酸锌水溶液中,室温下保存,得到无色针状晶体。所述pH值为6-7,优选6.5。所述碱液优选氢氧化钠溶液。所述3,4-二(3,5-二羧基苯基)邻苯二甲酸、二水乙酸锌的摩尔比为8:5-10,优选8:10。采用上述合成方法可以成功合成上述三核锌簇微孔化合物,而采用常规的水热法不会得到上述三核锌簇微孔化合物。所述三核锌簇微孔化合物在高灵敏和选择性检测毒死蜱中的应用。经研究证明所述三核锌簇微孔化合物能够高灵敏性、高选择性的荧光传感农残毒死蜱,适用于农残毒死蜱的检测。本专利技术的有益效果是:结构上:(1)化合物1是在室温下、水溶液中合成得到的一例新的化合物;(2)化合物1为具有三核结构的锌簇化合物;(3)化合物1中含有活性位点,而具有活性位点的化合物往往具有特殊的性能;(4)化合物1具有蜂窝状的孔道结构。性质上:(1)化合物1具有较高的热稳定性,框架能稳定到250℃左右;(2)化合物1的合成是以水为溶剂,因此,该化合物在水中能稳定存在,这为化合物的实际应用奠定了基础;(3)将化合物1用于荧光检测农残毒死蜱,对发展高选择性、高灵敏度、微型化和实用性强的新型化学传感分析技术具有重要的理论和实际意义。附图说明:图1为化合物1中三个锌原子的配位模式;图2为化合物1的三核锌簇结构;图3为化合物1的蜂窝状三维孔道结构;图4为化合物1的热重曲线;图5为化合物1对各种农药的荧光传感;图6为对农药毒死蜱的细化滴定;图7为共存农药存在的情况下化合物1对毒死蜱检测的影响。具体实施方式:为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例和图示,进一步阐述本专利技术。1、化合物[Zn3(DPA)(H2O)3]n·6H2O(1)的合成:将0.08mmol(39.5mg)3,4-二(3,5-二羧基苯基)邻苯二甲酸配体溶解在4mL纯净水中,在烧杯中搅拌1h,用1M氢氧化钠调节pH至6.5,然后过滤,得到纯清溶液,将该溶液扩散到5mL含有0.10mmol(22.2mg)的Zn(CH3COOH)2·2H2O水溶液中,室温下保存3d,得到无色针状晶体,产率:50%。C24H26Zn3O21元素分析(%):计算值:C,34.08;H,3.08。实验值:C,32.36;H,3.17.红外本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.三核锌簇微孔化合物,其特征在于:分子式为[Zn

【技术特征摘要】
1.三核锌簇微孔化合物,其特征在于:分子式为[Zn3(DPA)(H2O)3]n·6H2O,其中配体DPA为去质子的3,4-二(3,5-二羧基苯基)邻苯二甲酸。


2.如权利要求1所述的三核锌簇微孔化合物,其特征在于:所述三核锌簇微孔化合物为Orthorhombic晶系,Pna21空间群,晶胞参数α=90°,β=90°,γ=90°,Z=4,μ=2.058mm-1,F(000)=1472,R1=0.0562,wR2=0.1697[I>2σ(I)]。


3.如权利要求1所述的三核锌簇微孔化合物,其特征在于:所述三核锌簇微孔化合物的红外光谱特征吸收峰的波数为(KBr,cm–1):3377(m),2867(s),2735(m),1908(w),1694(m),1512(w),1397(s),1286(m),1210(w),1052(w),888(w),761(m),732(w),684(s),654(w),511(w),475(w)。


4.如权利要求1所述的三核锌簇微孔化合物的合成方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:张燕魏海虎蒋璐金俊成
申请(专利权)人:安徽国防科技职业学院皖西学院
类型:发明
国别省市:安徽;34

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