pH膜传感器、pH膜传感器的制备方法以及pH值的检测方法技术

本发明专利技术公开了pH膜传感器、pH膜传感器的制备方法以及pH值的检测方法。pH膜传感器包括PVA和发光金属有机骨架，所述发光金属有机骨架包括Zr

【技术实现步骤摘要】
pH膜传感器、pH膜传感器的制备方法以及pH值的检测方法


[0001]本专利技术涉及发光金属有机骨架(Luminescent metal
‑
organic frameworks,LMOFs)的
，具体而言，涉及pH膜传感器、pH膜传感器的制备方法以及pH值的检测方法。

技术介绍

[0002]对硝基芳烃进行高灵敏度检测的研究已成为一个迫切需要解决的领域。含有不同硝基(
‑
NO2) 基团的硝基芳烃爆炸物(NEs)如三硝基甲苯(TNT)、二硝基甲苯(DNT)、硝基甲苯(NT)和硝基苯(NB)，在水介质中常以分子的形式污染地下水，因此检测微量的NEs具有重要意义。硝基芳烃典型的官能团
‑
NO2为缺电子官能团，这为基于电子转移的荧光检测提供了可能性。
[0003]pH值是环境分析、化学反应、生物医学和人类健康状况等领域的一个基本而重要的参数。对于环境而言，pH值的变化和波动可能会对生物造成有害和不可逆的损害，为了防止这种情况发生，需要探索和开发实时现场监测pH值的方法。电化学方法检测pH值是最常见的测量方法，如电位计、伏安计和电流，但它不适用于微体积样品的pH值监测，并且精度低、组装困难的缺点也促使开发一种可行的方法。
[0004]LMOFs具有高结晶度、独特的物理化学性质、永久孔隙率以及易于修饰的结构。在实际应用中，基于荧光检测的检测快速、方便、成本低和肉眼可见的优点，以及LMOFs的金属离子和配体均可根据不同目的进行修饰条件从而针对被检测物进行特定识别的特性，有望将修饰调节的LMOFs应用于对NEs和pH值进行荧光检测。

技术实现思路

[0005]第一方面，本专利技术所要解决的技术问题在于提供适合于进行荧光检测的氨基功能化的发光金属有机骨架。
[0006]为了实现上述第一方面的目的，本专利技术提供了氨基功能化的发光金属有机骨架，技术方案如下：
[0007]氨基功能化的发光金属有机骨架，包括Zr
‑
MOF基体以及附着于Zr
‑
MOF上的氨基。
[0008]作为本专利技术第一方面的进一步改进，所述发光金属有机骨架的傅里叶变换红外光谱在 1765cm
‑1和3327cm
‑1具有特征峰。
[0009]作为本专利技术第一方面的进一步改进，所述发光金属有机骨架的X射线光电子能谱的N1s 光谱在399.77eV处具有特征峰。
[0010]作为本专利技术第一方面的进一步改进，所述发光金属有机骨架的形貌为棒状，长度为7～ 12μm。
[0011]第二方面，本专利技术所要解决的技术问题在于提供适合于进行荧光检测的氨基功能化的发光金属有机骨架的制备方法。
[0012]为了实现上述第二方面的目的，本专利技术提供了氨基功能化的发光金属有机骨架的
制备方法，技术方案如下：
[0013]氨基功能化的发光金属有机骨架的制备方法，包括以下步骤：获取包括Zr
‑
MOF、对氨基苯甲酸和DMF的混合溶液；对混合溶液进行热处理；热处理完成后，固液分离、洗涤和干燥，即得到发光金属有机骨架。
[0014]作为本专利技术第二方面的进一步改进，首先将Zr
‑
MOF溶解于DMF中，然后再加入对氨基苯甲酸；洗涤采用DMF。
[0015]作为本专利技术第二方面的进一步改进，每100mLDMF中加入65～80mgZr
‑
MOF和135～150mg 对氨基苯甲酸。
[0016]作为本专利技术第二方面的进一步改进，热处理温度为70～90℃，时间为20～30h。
[0017]第三方面，本专利技术所要解决的技术问题在于提供能够荧光检测硝基芳烃爆炸物的荧光检测方法。
[0018]为了实现上述第三方面的目的，本专利技术提供了硝基芳烃爆炸物的荧光检测方法，技术方案如下：
[0019]硝基芳烃爆炸物的荧光检测方法，采用第一方面所述的氨基功能化的发光金属有机骨架，或采用第二方面所述的制备方法制备得到的氨基功能化的发光金属有机骨架。
[0020]第四方面，本专利技术所要解决的技术问题在于提供能够荧光检测pH值的荧光检测方法。
[0021]为了实现上述第四方面的目的，本专利技术提供了pH值的荧光检测方法，技术方案如下：
[0022]pH值的荧光检测方法，采用第一方面所述的氨基功能化的发光金属有机骨架，或采用第二方面所述的制备方法制备得到的氨基功能化的发光金属有机骨架。
[0023]第五方面，本专利技术所要解决的技术问题在于提供能够可视化荧光检测pH值的pH膜传感器。
[0024]为了实现上述第五方面的目的，本专利技术提供了pH膜传感器，技术方案如下：
[0025]pH膜传感器，用于检测pH值，包括PVA和发光金属有机骨架，所述发光金属有机骨架包括Zr
‑
MOF基体以及附着于Zr
‑
MOF上的氨基。
[0026]作为本专利技术第五方面的进一步改进，所述发光金属有机骨架的傅里叶变换红外光谱在1765cm
‑1和3327cm
‑1具有特征峰。
[0027]作为本专利技术第五方面的进一步改进，所述发光金属有机骨架的X射线光电子能谱的N1s 光谱在399.77eV处具有特征峰。
[0028]作为本专利技术第五方面的进一步改进，所述发光金属有机骨架的形貌为棒状，长度为7～ 12μm。
[0029]作为本专利技术第五方面的进一步改进，PVA和发光金属有机骨架的质量比为1：(0.012～ 0.018)。
[0030]第六方面，本专利技术所要解决的技术问题在于提供能够可视化荧光检测pH值的pH膜传感器的制备方法。
[0031]为了实现上述第六方面的目的，本专利技术提供了pH膜传感器的制备方法，技术方案如下：
[0032]pH膜传感器的制备方法，包括以下步骤：获取包括Zr
‑
MOF、对氨基苯甲酸和DMF的
混合溶液；对混合溶液进行热处理；热处理完成后，固液分离、洗涤和干燥，即得到发光金属有机骨架；获取包括发光金属有机骨架、PVA和水的凝胶状液体；成膜、干燥，即得到pH膜传感器。
[0033]作为本专利技术第六方面的进一步改进，首先将Zr
‑
MOF溶解于DMF中，然后再加入对氨基苯甲酸；洗涤采用DMF。
[0034]作为本专利技术第六方面的进一步改进，每100mLDMF中加入65～80mgZr
‑
MOF和135～150mg 对氨基苯甲酸；每100mL水中加入4～7gPVA和70～90mg发光金属有机骨架。
[0035]作为本专利技术第六方面的进一步改进，热处理温度为70～90℃，时间为20～30h。
[0036]第七方面，本专利技术所要解决的技术问题在于提供能够可视化荧光检测pH值的pH值的检测方法。
[0037]为了实现上述第七方面的目的，本专利技术提供了pH值的检测方法，技术方案如下：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.pH膜传感器，用于检测pH值，包括PVA和发光金属有机骨架，其特征在于：所述发光金属有机骨架包括Zr
‑
MOF基体以及附着于Zr
‑
MOF上的氨基。2.如权利要求1所述的pH膜传感器，其特征在于：所述发光金属有机骨架的傅里叶变换红外光谱在1765cm
‑1和3327cm
‑1具有特征峰。3.如权利要求1所述的pH膜传感器，其特征在于：所述发光金属有机骨架的X射线光电子能谱的N1s光谱在399.77eV处具有特征峰。4.如权利要求1所述的pH膜传感器，其特征在于：所述发光金属有机骨架的形貌为棒状，长度为7～12μm。5.如权利要求1所述的pH膜传感器，其特征在于：PVA和发光金属有机骨架的质量比为1：(0.012～0.018)。6.权利要求1
‑
5之一所述的pH膜传感器的制备方法，包括以下步骤：获取包括Zr
‑
MOF、对氨基苯甲酸和DMF的混合溶液；对混合溶液进行热处理；热处理完成后，固液分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秋梦，孟凡强，龚正君，李杭洲，王东梅，张之潇，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：