一种基于MIL-53-NH2(Al)的荧光传感薄膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种基于MIL

【技术实现步骤摘要】
一种基于MIL
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53
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NH2(Al)的荧光传感薄膜及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及荧光传感薄膜
，尤其涉及一种荧光传感薄膜及其制备方法和在检测低分子量有机胺的应用。

技术介绍

[0002]有机胺普遍存在于大气环境中，低分子量有机胺不仅具有难闻的恶臭鱼腥味，而且具有很强的挥发性，可通过皮肤、呼吸道等途径进入人体，影响人类健康除此之外，低分子量的有机胺还是具有致畸、致癌效应的亚硝胺和硝胺的前体物。其中三乙胺、乙二胺、丙二胺、丁二胺和己二胺等低分子量脂肪胺对呼吸道有强烈的刺激性，吸入后可引起肺水肿甚至死亡，口服腐蚀口腔、食道和胃，眼及皮肤接触可引起化学性灼伤。特别是低分子量脂肪胺挥发性强、无紫外、无荧光吸收、缺乏光电活性，且极性强、在大气中的浓度低、大气基质复杂。因此，测定环境空气和废气中低分子量脂肪胺较为困难。亟需开发一种快速、方便、灵敏度高和选择性好的检测方法。
[0003]目前报道的测定大气中有机胺常用方法有：高效液相色谱法、液相质谱法、气相色谱法、气相质谱法、离子色谱法、电化学法和荧光法等。CN112684037A公开了一种顶空进样器和气相色谱仪测定环境空气和废气中有机胺的检测方法；CN111239320A公开了一种离子色谱使用阳离子交换柱色谱检测挥发性有机胺类化合物的方法。虽然有机胺检测越来越受到人们的关注，特别是针对缺乏光电活性的低分子量脂肪胺检测尤其受到关注。荧光法是将荧光报告基团固定到固体基片表面所得到的荧光传感薄膜具有可重复使用、易于器件化等优点。CN110006887A公开了一种新型有机胺气体检测薄膜，传感单元是由萘二酰亚胺与金属硝酸盐通过溶剂热法制备得到的紧密连接的萘二酰亚胺金属有机框架粉末，最后以高分子成膜材料混合而成。但是在目前所报道的传感体系中，灵敏度、选择性均很难满足实际检测的需要。因此，针对低分子量脂肪胺的气相检测，亟需发展高性能荧光薄膜传感器。
[0004]金属
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有机框架材料(MOFs)功能单元多样、发光性能优异、可设计性强，是一类极具开发利用价值的荧光材料。Wang Yan
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Qin课题组报道了文献《A metal
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organic framework constructed by a viologen
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derived ligand:photochromism and discernible detection of volatile amine vapors》(New J.Chem.,2019,43,9032
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9038)，通过将Co
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MOF
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1沉积在滤纸上，成功制备了便携式试纸，Co
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MOF
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1对不同类型和分子大小的不同挥发性有机胺显示出不同的颜色响应，Co
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MOF
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1能够区分检测胺的原因是有机胺分子取代基的大小和有机胺分子的N
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H键数不同；Xia Shu
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Biao课题组报道了文献《A multifunction photochromic metal
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organic framework with Lewis acid sites for selective amines and anion sensing》，开发了一种基于路易斯酸性位点和联吡啶鎓衍生物氧化还原能力的多功能一维阳离子金属有机骨架材料[Eu(dpbp)2(H2O)4]·
Cl(1)。由于路易斯酸性位点的存在，1作为比色传感器用于选择性检测低分子量脂肪胺。
[0005]相较于应用最为广泛的比色法和分光光度法，单就灵敏度而言，荧光技术要比该
两种方法高出2～3个数量级。因此，提供一种低分子量脂肪胺的荧光传感薄膜具有极快的响应速度、良好的选择性、稳定性以及环境抗干扰能力，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种新型低分子量脂肪胺气体检测荧光传感薄膜，该薄膜使用方便，可以通过荧光强度变化极快速地选择性检测出极低含量的低分子量脂肪胺气体。
[0007]本专利技术也提供了上述新型低分子量脂肪胺气体检测荧光传感薄膜的制备方法。
[0008]技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]一种荧光传感薄膜的制备方法，所述薄膜的制备步骤如下：
[0010]步骤1：将AlCl3·
6H2O、2
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氨基对苯二甲酸和碱在溶剂A中，混合搅拌，得到溶液A；
[0011]步骤2：将疏水的金属基底用溶剂B洗涤，并在烘箱中干燥1h～3h待用；
[0012]步骤3：将溶液A与清洗后的金属基底转入反应釜中高温自组装，清洗、超声杂质去除后，烘干，得到荧光传感薄膜。
[0013]进一步地，所述AlCl3·
6H2O与所述BDC
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NH2的摩尔比为1:1～1:1.5。
[0014]进一步地，所述AlCl3·
6H2O与所述碱摩尔比为1:1.6～1:2。
[0015]进一步地，所述疏水金属基底为Al片、Zn片、Cu片一种或多种。
[0016]进一步地，所述溶剂A用量为0.1～0.2mol/L。
[0017]进一步地，所述薄膜的厚度为50
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500nm。
[0018]优选地，所述AlCl3·
6H2O与所述BDC
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NH2的摩尔比为1:1。
[0019]优选地，所述AlCl3·
6H2O与所述碱摩尔比为1:1.67。
[0020]优选地，所述疏水金属基底为Al片。
[0021]优选地，所述碱为尿素。
[0022]优选地，所述溶剂A或溶剂B为水。
[0023]优选地，所述高温为150℃。
[0024]优选地，所述自组装时间为5h。
[0025]优选地，所述溶剂A用量为0.15mol/L。
[0026]优选地，所述薄膜的厚度为100nm。
[0027]其中，薄膜的厚度为平均厚度。
[0028]最后步骤3荧光传感薄膜检测低分子量脂肪胺，所述薄膜传感步骤如下：
[0029]步骤1：取少量不同待检测样品；
[0030]步骤2：用所述荧光传感薄膜依次接触不同待测样品，同时在波长300nm～500nm处激发荧光；
[0031]步骤3：根据各样品2～20s内的荧光变化值和变化趋势，判断该样品是否为低分子量脂肪胺。
[0032]优选地，所述不同待检测样品为乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺、乙醇、甲醛、三乙胺、苯胺、DMF、氨水中的任一种或多种。
[0033]优选地，激发波长为335nm。
[0034]优选地，各样品10s内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MIL
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53
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NH2(Al)荧光传感薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将AlCl3·
6H2O、2
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氨基对苯二甲酸和碱在溶剂A中，混合搅拌，得到溶液A；步骤2：将疏水的金属基底用溶剂B洗涤，并在烘箱中干燥1h～3h待用；步骤3：将溶液A与清洗后的金属基底转入反应釜中高温自组装，清洗、超声杂质去除后，烘干，得到MIL
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53
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NH2(Al)荧光传感薄膜。2.如权利要求1所述的荧光传感薄膜的制备方法，其特征在于，所述AlCl3·
6H2O与所述BDC
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NH2的摩尔比为1:1～1:1.5；所述AlCl3·
6H2O与所述碱摩尔比为1:1.6～1:2；所述的疏水金属基底为Al片、Zn片、Cu片一种或多种。所述的溶剂A用量为0.1mol/L～0.2mol/L。3.如权利要求1或2所述的荧光传感薄膜的制备方法，其特征在于，所述碱为尿素、NaOH、KOH的一种或多种；所述溶剂A或溶剂B为水...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜海英，熊跃柯，张文涛，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
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