一种基于金属-有机框架的检测试纸及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种基于金属

【技术实现步骤摘要】
一种基于金属-有机框架的检测试纸及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种基于金属-有机框架的检测试纸及其制备方法，属于环境检测领域。

技术介绍

[0002]硫化氢一种易燃的酸性气体，无色，低浓度时有臭鸡蛋气味，即使是低浓度的硫化氢，也会损伤人的嗅觉。浓度高时反而没有气味（因为高浓度的硫化氢可以麻痹嗅觉神经）。用鼻子作为检测这种气体的手段是致命的。而且硫化氢与空气以适当的比例混合会发生爆炸。
[0003]近年来,随着化学检测分析技术的进步,关于硫化氢的检测也得到了飞速发展，如可以利用气相色谱法、分光光度法或检气管法等检测硫化氢，但都需要有仪器及分析专业员，不适应对现场随时了解是否存在硫化氢的要求。因此，仍缺乏一种灵敏、简单的检测方法。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于金属-有机框架的检测试纸及其制备方法，通过利用金属-有机框架的选择吸附性和多孔负载性，可以实现对硫化氢的快速吸附，结合常用的检测手段进行检测。快速有效的检测硫化氢气体，保障人们的安全。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于金属-有机框架的检测试纸，包括检测试纸，所述检测试纸伤设置有金属-有机框架MOFs和醋酸铅；所述金属-有机框架MOFs和醋酸铅负载在纸基上。
[0006]进一步的，所述醋酸铅溶液浓度为3～10%。
[0007]一种基于金属-有机框架的检测试纸的制备方法，包括以下制备步骤：步骤一：纸基MOFs的制备：将5-叠氮间苯二甲酸H2IPA-N3配体、AlCl3溶液、漂白后的纸浆加入到N，N-二甲基甲酰胺DMF中，均匀混合，在80～120
°
C下反应12～24 h，自然冷却至室温后，过滤，收集沉淀，并用有机溶剂清洗，烘干得到纸基MOFs；步骤二：醋酸铅处理：取步骤一中的浅黄色纸基MOFs，将其分散在醋酸铅溶液中，并加入聚醋酸乙烯乳液，通过搅拌得到均匀的混合物。用筛网沥干水分，压榨辊挤压，烘干裁剪，得到浅黄色醋酸铅检测试纸，当遇到硫化氢气体，试纸变黑。
[0008]进一步的，所述步骤一中5-叠氮间苯二甲酸H2IPA-N3配体：AlCl3溶液：干燥纸浆：N，N-二甲基甲酰胺的质量比为20～40:45～60:2～6:500～700。
[0009]进一步的，所述步骤一中5-叠氮间苯二甲酸H2IPA-N3配体：Al
3+
物质的量比为1：1。
[0010]进一步的，所述步骤一中AlCl3溶液浓度为2～4 mol/L。
[0011]进一步的，所述步骤一中有机溶剂包括乙醇、甲醇中的一种。
[0012]进一步的，所述步骤一中烘干温度为110～120
°
C。
[0013]进一步的，所述步骤二中纸基MOFs：醋酸铅溶液：聚醋酸乙烯乳液质量比为45～
55：300～400：0.1～0.3。
[0014]进一步的，所述步骤二中烘干温度为100～110℃。
[0015]本专利技术的有益效果是：本检测试纸以纸浆为原料，制备过程简单，采用简易的造纸工艺，将金属有机框架嵌入入试纸中，利用金属-有机框架（MOFs）优良的吸附性能，吸附硫化氢气体，与试纸中的醋酸铅相结合，实现对硫化氢等气体的现场快速检测。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的硫化氢检测试纸质量指标示意图；图2为本专利技术的试纸制作工艺流程图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限制本专利技术的范围。
[0018]除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0019]如图1和图2所示为一种基于金属-有机框架的检测试纸，包括检测试纸，所述检测试纸伤设置有金属-有机框架MOFs和醋酸铅；所述金属-有机框架MOFs和醋酸铅负载在纸基上。
[0020]优选的，醋酸铅溶液浓度为3～10%。
[0021]该种基于金属-有机框架的检测试纸的制备方法，包括以下制备步骤：步骤一：纸基MOFs的制备：将5-叠氮间苯二甲酸H2IPA-N3配体、AlCl3溶液、漂白后的纸浆加入到N，N-二甲基甲酰胺DMF中，均匀混合，在80～120
°
C下反应12～24 h，自然冷却至室温后，过滤，收集沉淀，并用有机溶剂清洗，烘干得到纸基MOFs；步骤二：醋酸铅处理：取步骤一中的浅黄色纸基MOFs，将其分散在醋酸铅溶液中，并加入聚醋酸乙烯乳液，通过搅拌得到均匀的混合物。用筛网沥干水分，压榨辊挤压，烘干裁剪，得到浅黄色醋酸铅检测试纸，当遇到硫化氢气体，试纸变黑。
[0022]所述步骤一中5-叠氮间苯二甲酸H2IPA-N3配体：AlCl3溶液：干燥纸浆：N，N-二甲基甲酰胺的质量比为20～40:45～60:2～6:500～700。
[0023]优选的，步骤一中5-叠氮间苯二甲酸H2IPA-N3配体：Al
3+
物质的量比为1：1。
[0024]优选的，步骤一中AlCl3溶液浓度为2～4 mol/L。
[0025]优选的，步骤一中有机溶剂包括乙醇、甲醇中的一种。
[0026]优选的，步骤一中烘干温度为110～120
°
C。
[0027]优选的，步骤二中纸基MOFs：醋酸铅溶液：聚醋酸乙烯乳液质量比为45～55：300～400：0.1～0.3。
[0028]优选的，步骤二中烘干温度为100℃。
[0029]具体本实施例：将20 g H2IPA-N3配体(19.4mmol)、48 mL AlCl3溶液（Al
3+ 19.4 mmol）、2 g漂白干燥纸
浆加入到500 g DMF中，均匀混合，在120
°
C下反应15 h，自然冷却至室温后，过滤，收集沉淀，并用乙醇清洗，110℃烘干得到纸基MOFs；取上述纸基MOFs 15 g，将其分散在90 mL的5%醋酸铅溶液中，并加入0.06 g聚醋酸乙烯乳液，通过搅拌得到均匀的混合物。用筛网沥干水分，压榨辊挤压，100℃烘干，裁剪得到醋酸铅检测试纸，当遇到硫化氢等气体，试纸变黑。
[0030]经上述工艺生产出来的MOFs检测试纸，规格为1.2 cm
×
5 cm，检测硫化氢含量为10mmg/m3的结果见图1表格。
[0031]金属-有机框架（MOFs）是一种多孔无机-有机材料，是一种新型的功能材料，由于其可定制的分子结构、良好的热稳定性和结构均匀的纳米级空腔，在气体储存/分离、传感、生物医学、清洁能源等领域有着广泛的应用。作为吸附材料，具有以下几个优点:可设计的分子结构实现了分子筛的选择性，并可将分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于金属-有机框架的检测试纸，包括检测试纸，其特征在于，所述检测试纸伤设置有金属-有机框架MOFs和醋酸铅；所述金属-有机框架MOFs和醋酸铅负载在纸基上。2.根据权利要求1所述的一种基于金属-有机框架的检测试纸，其特征在于，所述醋酸铅溶液浓度为3～10%。3.一种基于金属-有机框架的检测试纸的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：步骤一：纸基MOFs的制备：将5-叠氮间苯二甲酸H2IPA-N3配体、AlCl3溶液、漂白后的纸浆加入到N，N-二甲基甲酰胺DMF中，均匀混合，在80～120
°
C下反应12～24 h，自然冷却至室温后，过滤，收集沉淀，并用有机溶剂清洗，烘干得到纸基MOFs；步骤二：醋酸铅处理：取步骤一中的浅黄色纸基MOFs，将其分散在醋酸铅溶液中，并加入聚醋酸乙烯乳液，通过搅拌得到均匀的混合物；用筛网沥干水分，压榨辊挤压，烘干裁剪，得到浅黄色醋酸铅检测试纸，当遇到硫化氢气体，试纸变黑。4.根据权利要求3所述的一种基于金属-有机框架的检测试纸，其特征在于，所述步骤一中5-叠氮间苯二甲酸H2IPA-N3...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小平，骆明亮，
申请(专利权)人：江苏安泰安全技术有限公司，
类型：发明
国别省市：