System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 共价有机骨架材料及制法、水中铀酰离子的检测方法技术_技高网
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共价有机骨架材料及制法、水中铀酰离子的检测方法技术

技术编号:40101866 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-23 17:49
本发明专利技术提供了一种共价有机骨架材料及制法、水中铀酰离子的检测方法,包括步骤:将共价有机骨架粉末与醇类溶剂混匀,得到混合液;所述共价有机骨架粉末的结构中具有碳碳双键及氰基;将所述混合液、盐酸羟胺和三乙胺混合,进行加热反应,得所述共价有机骨架材料。相比于现有技术,采用该共价有机骨架材料可以高特异性、高灵敏度检测出待测水样中铀酰离子的含量,具有较高的应用价值。且该制备方法简单易操作,形成稳定的共价有机骨架材料,不易水解。在使用该共价有机骨架材料对待测水样中铀酰离子的含量进行检测时,可通过荧光强度与铀酰离子浓度的线性关系,便捷地获得待测水样中铀酰离子的含量值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境中检测技术铀酰离子领域,尤其涉及一种共价有机骨架材料及制法、水中铀酰离子的检测方法


技术介绍

1、核能以其低碳、高效率的优势,在应对全球气候变化、建设经济、可持续、高效的能源体系方面发挥着不可替代的作用。随着核工业的不断发展、大规模的铀矿开采、核事故的发生,我们所生活的环境中渗入了大量放射性铀,这种放射性有害铀元素主要以六价铀酰离子(uo22+)的形式存在于水体中,含铀废水扩散到环境土壤甚至食物和水源后将会对人类健康造成严重危害和影响。

2、因此,开发具有能够快速高效检测水体中铀酰离子的可再生材料对于环境保护、监测以及公众健康具有重要意义。目前,有许多分析方法,如原子吸收光谱、原子发射光谱、全反射x射线荧光光谱法以及电感耦合等离子体质谱法、荧光传感等具有高灵敏度检测铀酰离子的方法。

3、其中,荧光检测方法因其操作简单等优点而广泛应用于铀酰离子的实时监测。然而,现有技术中的荧光传感器存在灵敏度较低;溶解于水体后难以实现铀酰离子检测后的回收重复利用的技术问题。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的是提供一种共价有机骨架材料及制法、水中铀酰离子的检测方法,旨在解决现有技术荧光传感器存在灵敏度较低、易水解不稳定等问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供一种共价有机骨架材料,所述共价有机骨架材料的结构简式为

3、

4、本专利技术还提供了一种如上所述的共价有机骨架材料的制备方法,包括步骤:将共价有机骨架粉末与醇类溶剂混匀,得到混合液;所述共价有机骨架粉末的结构中具有碳碳双键及氰基。

5、将所述混合液、盐酸羟胺和三乙胺混合,进行加热反应,得所述共价有机骨架材料。

6、进一步地,所述共价有机骨架粉末的来源包括:将3-氰基-4,6-二甲基-2-羟基吡啶、1,3,5-三(对甲酰基苯基)苯溶于混合溶剂,得混悬液;对所述混悬液依次进行冷冻处理、加热处理,得所述共价有机骨架粉末。

7、进一步地,所述3-氰基-4,6-二甲基-2-羟基吡啶、所述1,3,5-三(对甲酰基苯基)苯与所述混合溶剂的混合比为43~46mg:77~80mg:4.5~6.6ml。

8、进一步地,所述混合溶剂为按体积比2~3ml:2~3ml:0.5~0.6ml混合的邻二氯苯、n-n-二甲基甲酰胺和二甲胺。

9、进一步地,所述冷冻处理的方式为对所述混悬液采用液氮冷冻抽真空,循环3次;所述加热处理的温度为170~190℃;所述加热处理的时长为70~74h。

10、进一步地,所述加热处理后还包括洗涤处理、干燥处理,得所述共价有机骨架粉末。

11、进一步地,所述加热反应的加热温度为70~90℃,所述加热反应的反应时长为20~30h。

12、本专利技术还提供了一种采用如上所述的共价有机骨架材料或如上所述的制备方法制得的共价有机骨架材料在检测水中铀酰离子的检测方法的应用。

13、进一步地,包括步骤:将所述共价有机骨架材料、n-n-二甲基甲酰胺溶剂、hepes缓冲液以及待测水样混合,得检测混合液;测定所述检测混合液的荧光强度,根据所述荧光强度与铀酰离子浓度的线性关系,确定所述待测水样中铀酰离子的含量。

14、本专利技术达到的有益效果:

15、本专利技术提供的共价有机骨架材料,具有偕胺肟基团、羟基、吡啶基等。这些官能团被设计于共价有机碳骨架的通道内,偕胺肟基上的c=n、n-o和-oh与铀酰离子具有高特异性配位识别作用,羟基有助于在共价有机碳骨架中形成氢键,提高骨架稳定性。吡啶基不仅对铀酰具有亲和性又能作为路易斯碱促进共价有机碳骨架的形成。因此,制备的材料对铀酰离子具有特异性亲和力,采用本共价有机骨架材料可以高特异性、高灵敏度检测出待测水样中铀酰离子的含量,具有较高的应用价值。

16、且本专利技术提供的共价有机骨架材料的制备方法简单易操作,先建立具有碳碳双键及氰基的共价有机骨架粉末结构,再通过与盐酸羟胺、三乙胺反应,使偕胺肟基团修饰到共价有机骨架的通道内,形成稳定的共价有机骨架材料,不易水解。

17、在使用该共价有机骨架材料对待测水样中铀酰离子的含量进行检测时,共价有机骨架材料可以与待测水样中铀酰离子特异性结合,灵敏度高;可通过荧光强度与铀酰离子浓度的线性关系,便捷地获得待测水样中铀酰离子的含量值。

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【技术保护点】

1.一种共价有机骨架材料,其特征在于,所述共价有机骨架材料的结构简式为

2.一种如权利要求1所述的共价有机骨架材料的制备方法,其特征在于,包括步骤:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述共价有机骨架粉末的来源包括:将3-氰基-4,6-二甲基-2-羟基吡啶、1,3,5-三(对甲酰基苯基)苯溶于混合溶剂,得混悬液;对所述混悬液依次进行冷冻处理、加热处理,得所述共价有机骨架粉末。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述3-氰基-4,6-二甲基-2-羟基吡啶、所述1,3,5-三(对甲酰基苯基)苯与所述混合溶剂的混合比为43~46mg:77~80mg:4.5~6.6mL。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述混合溶剂为按体积比2~3mL:2~3mL:0.5~0.6mL混合的邻二氯苯、N-N-二甲基甲酰胺和二甲胺。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述冷冻处理的方式为对所述混悬液采用液氮冷冻抽真空,循环3次;

7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述加热处理后还包括洗涤处理、干燥处理,得所述共价有机骨架粉末。

8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述加热反应的加热温度为70~90℃,所述加热反应的反应时长为20~30h。

9.一种采用如权利要求1所述的共价有机骨架材料或如权利要求2~8任一项所述的制备方法制得的共价有机骨架材料在检测水中铀酰离子的检测方法的应用。

10.根据权利要求9所述的检测方法,其特征在于,包括步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种共价有机骨架材料,其特征在于,所述共价有机骨架材料的结构简式为

2.一种如权利要求1所述的共价有机骨架材料的制备方法,其特征在于,包括步骤:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述共价有机骨架粉末的来源包括:将3-氰基-4,6-二甲基-2-羟基吡啶、1,3,5-三(对甲酰基苯基)苯溶于混合溶剂,得混悬液;对所述混悬液依次进行冷冻处理、加热处理,得所述共价有机骨架粉末。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述3-氰基-4,6-二甲基-2-羟基吡啶、所述1,3,5-三(对甲酰基苯基)苯与所述混合溶剂的混合比为43~46mg:77~80mg:4.5~6.6ml。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述混合溶剂为按...

【专利技术属性】
技术研发人员:甄德帅刘春霖张鑫羽邓秋慧
申请(专利权)人:南华大学
类型:发明
国别省市:

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