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() 氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点及其检测低浓铀的用途制造技术_技高网
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氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点及其检测低浓铀的用途制造技术

技术编号:40706363 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-22 11:06
本发明专利技术属于废液检测领域,具体涉及氢键‑共价键周期性共存的多孔框架材料量子点及其检测低浓铀的用途。为了解决现有的COFs尺寸缩小程度有限且不均一的问题,本发明专利技术提供了氢键‑共价键周期性共存的多孔框架材料量子点,其结构如式Ⅰ所示。本发明专利技术提供的氢键‑共价键周期性共存的多孔框架材料量子点是具有丰富官能团的、产率高、尺寸均一、稳定性好的0D COF量子点,能够实现灵敏度高、选择性好、可视性好等优良的传感性能。本发明专利技术为新型量子点荧光传感材料的的设计制备提供了新思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废液检测领域,具体涉及氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点及其检测低浓铀的用途


技术介绍

1、铀是生产核能和核武器所必需的最重要的燃料。它是自然界中最重的元素,并且具有一定的化学毒性和放射性毒性。在核燃料循环过程中,铀废液可能会释放到环境中,对人体和其他生物造成威胁。铀酰离子(uo22+)是铀最常见的存在形态,无论在有机溶剂还是水中,uo22+都有很好的溶解性,容易被排放到环境中,污染环境,影响人类健康。特别对于实验室研究产出的低浓放射性铀,很难检测其浓度是否能够达到排放标准,因此,利用简单的设备和检测材料对铀酰离子进行快速灵敏检测具有重要意义。

2、cofs材料(共价有机框架材料)是一种新型的由c/h/o/n等轻质元素通过共价键连接的有机多孔聚合材料,具有良好的晶形和规则的孔道结构,并且有优异的稳定性、结构多样性及易修饰性能。正是由于这些优异的性质,cofs被广泛用于气体储存和分离,金属离子吸附、储能、催化、荧光检测等领域。然而,目前报道的cofs通常以不溶的多晶粉末形式存在,不利于加工塑形,一定程度上限制了其实际应用。缩小尺寸是一种有效的提高cofs溶解性或分散性的方法。常见的缩小cofs尺寸的方法有溶剂辅助超声处理、球磨等,但由于cofs的结构是通过共价键连接起来的,键能较高,很难通过超声等处理实现原子层面上的断键,导致尺寸缩小程度有限且不均一。

3、众所周知,2d纳米片、1d纳米管与0d量子点是纳米碳材料的几种主要的存在形式。目前在cof等新型多孔材料中,已经有成熟的自上而下或自下而上的方法制备2d cof纳米片和1d cof纳米管,但现阶段涉及0d cof量子点的工作还比较少。


技术实现思路

1、为了解决现有的cofs尺寸缩小程度有限且不均一的问题,本专利技术提供了氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点(coqd),其结构如式ⅰ所示:

2、

3、其中,r为-h,-oh,-och3,-och2ch3。

4、优选的,r为-h或-oh。

5、最优的,r为-oh。

6、本专利技术还提供了非共价键和共价键共存的二维晶态cof材料(h-cof),其结构如式ⅱ所示:

7、

8、其中,r为-h,-oh,-och3,-och2ch3。

9、优选的,r为-h或-oh。

10、最优的,r为-oh。

11、上述h-cof是coqd的中间体。上述h-cof经过细胞粉碎超声处理后,得到coqd。

12、上述氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点的制备方法(制备路线如图1所示),包括以下步骤:在溶剂热条件下,3,5-二氨基苯甲酸通过氢键自组装得到能够暴露4位胺基的前驱体,再进一步与醛单体发生醛胺缩合反应,得到式ⅱ所示的h-cof;经过细胞粉碎超声处理,得到式ⅰ所示的coqd。

13、上述氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点的制备方法中,所述溶剂为邻二氯苯和正丁醇是混合溶剂,其体积比为1:9。所述的热条件是指在n2氛围下加热至30~50℃。

14、上述氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点的制备方法中,所述的醛单体为r为-h,-oh,-och3,-och2ch3。优选的,r为-h或-oh。最优的,r为-oh。

15、上述氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点的制备方法中,所述的醛胺缩合反应中需加入醋酸作为催化剂,反应的时间为3~4天。

16、上述氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点的制备方法中,所述的超声处理的时间为2~6h。

17、本专利技术还提供了上述氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点检测低浓铀的用途。

18、本专利技术提供的coqd是具有丰富官能团的、产率高、尺寸均一、稳定性好的0d cof量子点,在溶剂中分散均匀的coqd能够通过冻干得到高产率的量子点固体,并且具有规则的孔道和丰富的活性位点。其中,coqd-1因其优异的荧光特性,被进一步用作检测废液中的低浓uo22+,能够实现灵敏度高、选择性好、可视性好等优良的传感性能,对低浓的uo22+的检出限低至0.007μmol/l。本专利技术为新型量子点荧光传感材料的的设计制备提供了新思路。

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【技术保护点】

1.氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点,其结构如式Ⅰ所示:

2.根据权利要求1所述的氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点,其特征在于:R为-H或-OH。

3.根据权利要求2所述的氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点,其特征在于:R为-OH。

4.非共价键和共价键共存的二维晶态COF材料,其结构如式Ⅱ所示:

5.根据权利要求4所述的非共价键和共价键共存的二维晶态COF材料,其特征在于:R为-H或-OH。

6.根据权利要求4所述的非共价键和共价键共存的二维晶态COF材料,其特征在于:R为-OH。

7.权利要求1所述氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点的制备方法,其特征在于:在溶剂热条件下,3,5-二氨基苯甲酸通过氢键自组装得到能够暴露4位胺基的前驱体,再进一步与醛单体发生醛胺缩合反应,得到式Ⅱ所示的非共价键和共价键共存的二维晶态COF材料;经过细胞粉碎超声处理,得到式Ⅰ所示氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点。

8.根据权利要求7所述氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点的制备方法,其特征在于:所述溶剂为邻二氯苯和正丁醇是混合溶剂,其体积比为1:9;所述的热条件是指在N2氛围下加热至30~50℃;所述的醛单体为R为-H、-OH、-OCH3或-OCH2CH3;所述的醛胺缩合反应中需加入醋酸作为催化剂,反应的时间为3~4天;所述的超声处理的时间为2~6h。

9.根据权利要求8所述氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点的制备方法,其特征在于:R为-H或-OH;优选的,R为OH。

10.氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点检测低浓铀的用途。

...

【技术特征摘要】

1.氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点,其结构如式ⅰ所示:

2.根据权利要求1所述的氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点,其特征在于:r为-h或-oh。

3.根据权利要求2所述的氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点,其特征在于:r为-oh。

4.非共价键和共价键共存的二维晶态cof材料,其结构如式ⅱ所示:

5.根据权利要求4所述的非共价键和共价键共存的二维晶态cof材料,其特征在于:r为-h或-oh。

6.根据权利要求4所述的非共价键和共价键共存的二维晶态cof材料,其特征在于:r为-oh。

7.权利要求1所述氢键-共价键周期性共存的多孔框架材料量子点的制备方法,其特征在于:在溶剂热条件下,3,5-二氨基苯甲酸通过氢键自组装得到能够暴露4位胺基的前驱体...

【专利技术属性】
技术研发人员:马利建贾志敏李阳
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:

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