一种可用于识别三价铁离子的稀土荧光材料的制备及应用制造技术

本发明专利技术涉及一种可用于识别三价铁离子的稀土荧光材料的制备及应用。S1，选取原料，硝酸镧、硝酸铽和均苯三甲酸；S2，将均苯三甲酸加入无水乙醇之后搅拌至溶解；S3，将S2中得到的溶液加入0.05M的硝酸镧和硝酸铽的水溶液，搅拌；S4，静置，离心收集白色沉淀，洗涤对其进行干燥，得到稀土荧光材料；S5，对得到的稀土荧光材料进行表征；S6，将稀土荧光材料用于检测水体中的三价铁离子。该稀土荧光材料的制备是选用稀土硝酸镧、硝酸铽与具有对称结构且含有多个配位点的均苯三甲酸为原料形成稀土荧光材料，这样使其能够在水体中更准确的检测铁离子的存在。存在。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于识别三价铁离子的稀土荧光材料的制备及应用


[0001]本专利技术涉及一种可用于识别三价铁离子的稀土荧光材料的制备及应用。

技术介绍

[0002]铁离子是人类或其他生物体最重要的元素之一。铁离子参与电子转移酶催化、氧转运、细胞代谢和组织呼吸等过程，以维持人体的造血功能。过量或摄入铁离子不足都会引起严重的系统紊乱，如缺铁性贫血、关节炎、肝损伤、肾衰竭、糖尿病、帕金森和阿尔茨海默病，甚至癌症。此外，铁离子也是水中常见的无机污染物，美国环境保护局规定饮用水中的铁离子含量不能超过5.357 μM。到目前为止，传统的基于元素特异性的方法，如原子吸收发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等具有很高的灵敏度和准确性，但他们均需要大型仪器、专业的操作人员以及复杂的样品预处理过程，这无疑限制了它们的应用，尤其是在现场实际分析中的应用。近年来，相对低成本和操作简便的各种新型传感平台越来越引起人们的重视，如电化学方法、表面等离子体共振检测、石英晶体微量天平、化学发光、荧光方法，其中荧光法由于具有灵敏度高、可靠、成本低、选择性好等优点而备受关注。因此，探索一种简便、高选择性、高灵敏度的铁离子的荧光检测方法，对环境科学和生物科学具有重要意义。本专利中我们设计了一种在室温条件下合成的稀土荧光材料，该材料对铁离子具有高的选择性和高灵敏度，有望用于水体中铁离子的检测识别。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种可用于水体中铁离子检测的稀土荧光材料。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：稀土荧光材料的制备及应用，步骤如下：S1，选取原料，硝酸镧、硝酸铽和均苯三甲酸；S2，将均苯三甲酸加入无水乙醇之后搅拌至溶解；S3，将S2中得到的溶液加入0.05M的硝酸镧和硝酸铽的水溶液，搅拌；S4，静置，离心收集白色沉淀，洗涤对其进行干燥，得到稀土荧光材料；S5，对得到的稀土荧光材料进行表征；S6，将稀土荧光材料用于检测水体中的三价铁离子。
[0005]优选的，所述步骤S2与步骤S3中均为室温搅拌30分钟。
[0006]优选的，所述步骤S2中溶剂为无水乙醇。
[0007]优选的，所述步骤S3中硝酸铽占稀土硝酸盐的比例为2%。
[0008]优选的，所述步骤S4中静置时间为12小时，烘干的温度为70℃，时间为12小时。
[0009]优选的，所述步骤S5中所述表征为X射线粉末衍射光谱、红外光谱、热重曲线和荧光光谱。
[0010]优选的，所述步骤S6中所述检测为对水体中三价铁离子识别的选择性、抗干扰性、
灵敏度。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该稀土荧光材料的制备是选用稀土硝酸镧、硝酸铽与具有对称结构且含有多个配位点的均苯三甲酸为原料形成稀土荧光材料，这样使其能够在水体中更准确的检测铁离子的存在。
附图说明
[0012]图1为La(TMA)(H2O)6单晶模拟的XRD图谱、本专利技术合成的均苯三甲酸镧(La
‑
MOFs)和2%Tb
3+
掺杂均苯三甲酸镧材料(La
‑
MOFs:2%Tb
3+
)的X射线粉末衍射光谱；图2为本专利技术La
‑
MOFs:2%Tb
3+
和La
‑
MOFs以及均苯三甲酸配体的红外光谱图；图3为本专利技术中La
‑
MOFs:2%Tb
3+
的热重分析图；图4为本专利技术La
‑
MOFs:2%Tb
3+
的激发光谱图（a）和发射光谱图（b）；图5为本专利技术中不同比例铽掺杂的La
‑
MOFs的荧光光谱图，插图为不同比例铽掺杂的La
‑
MOFs的荧光强度变化折线图；图6为本专利技术La
‑
MOFs:2%Tb
3+
在浓度为10
‑
2 M的不同金属离子水溶液中的发射光谱图(a)和剩余荧光强度柱状图(b)，插图为不同金属离子存在下的La
‑
MOFs:2%Tb
3+
在254 nm的紫外光照射下的照片；图7为本专利技术La
‑
MOFs:2%Tb
3+
在浓度为10
‑
2 M的不同金属离子水溶液中和La
‑
MOFs:2%Tb
3+
在铁离子以及其他干扰金属离子共存时的荧光强度；图8为本专利技术中La
‑
MOFs:2%Tb
3+
的荧光强度随铁离子浓度变化发射光谱图（a）以及I
544 nm
与铁离子浓度对数关系（b）。
具体实施方式
[0013]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0014]实施例一：稀土荧光材料的制备及应用，步骤如下：S1，选取原料，硝酸镧、硝酸铽和均苯三甲酸；S2，将均苯三甲酸加入无水乙醇之后搅拌至溶解；S3，将S2中得到的溶液加入0.05M的硝酸镧和硝酸铽的水溶液，搅拌；S4，静置，离心收集白色沉淀，洗涤对其进行干燥，得到稀土荧光材料；S5，对得到的稀土荧光材料进行表征；S6，将稀土荧光材料用于检测水体中的三价铁离子。
[0015]进一步的，所述步骤S2与步骤S3中均为室温搅拌30分钟。
[0016]进一步的，所述步骤S2中溶剂为无水乙醇。
[0017]进一步的，所述步骤S3中硝酸铽占稀土硝酸盐的比例为0.5%，1%，2%，5%，10%。
[0018]进一步的，所述步骤S4中静置时间为12小时，烘干的温度为70℃，时间为12小时。
[0019]进一步的，所述步骤S5中所述表征为X射线粉末衍射光谱、红外光谱、热重曲线和
荧光光谱。
[0020]进一步的，所述步骤S6中所述检测为对水体中三价铁离子识别的选择性、抗干扰性、灵敏度。
[0021]其中，制备的稀土荧光材料用于水体中不同金属离子的选择性测试。
[0022]在室温条件下，称取3 mg La
‑
MOFs:2%Tb
3+
样品溶于浓度为10
‑
2 molL
‑
1 MCl
x (M
x+
=Mg
2+
，Na
+
，Sr
2+
，Ca
2+
，K
+
，Zn
2+
，Ba
2+
，Ni
2+
，Mn
2+
，Co
2+
，Cu
2+
，Cr
3+
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可用于识别三价铁离子的稀土荧光材料的制备及应用，其特征在于如下操作步骤：S1，选取原料，硝酸镧、硝酸铽和均苯三甲酸；S2，将均苯三甲酸加入无水乙醇之后搅拌至溶解；S3，将S2中得到的溶液加入0.05M的硝酸镧和硝酸铽的水溶液，搅拌；S4，静置，离心收集白色沉淀，洗涤对其进行干燥，得到稀土荧光材料；S5，对得到的稀土荧光材料进行表征；S6，将稀土荧光材料用于检测水体中的三价铁离子。2.根据权利要求1所述的稀土荧光材料的制备及应用，其特征在于：所述步骤S2与步骤S3中均为室温搅拌30分钟。3.根据权利要求1所述的稀土荧光材料的制备及应用，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁张磊，蒋馨，车洁，高道江，
申请(专利权)人：四川师范大学，
类型：发明
国别省市：