正八面体状金属有机框架纳米材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种正八面体状金属有机框架（NH2‑

【技术实现步骤摘要】
正八面体状金属有机框架纳米材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于金属有机框架材料
，具体涉及一种正八面体状金属有机框架（NH2‑
MIL
‑
53(Al)）纳米材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]金属有机框架材料作为一种被广泛研究的有机无机复合材料，具有诸多独特的物理化学性质，如高比表面，可调控活性位点以及便于修饰等。其中，MIL
‑
53是一种以铝离子为金属中心、对苯二甲酸为配体的金属有机框架材料，经氨基修饰后，可得到正八面体状金属有机框架（NH2‑
MIL
‑
53(Al)）纳米材料，该材料通过氨基的增色效应，可呈现出强的紫外吸收与荧光发射效应，在荧光检测检测领域有较高地应用前景。
[0003]六溴环十二烷（HBCDs）是一种应用于人造纤维、合成橡胶和塑料中的白色结晶，是目前被广泛应用的含溴阻燃剂之一。HBCDs经一系列的毒理学实验证明，其具有较高的生物聚集效应，对生物体具有极高的致畸性、致癌性。此外，HBCDs具有一定的结构稳定性，在自然环境下难以被降解，属于持久性有机污染物（POPs），目前已经被加入到《斯德哥尔摩公约》禁用化学制品名单中。
[0004]迄今，检测HBCDs的主要手段为色谱法，但色谱法存在操作复杂，对仪器设备要求较高等缺陷，尚未见以荧光探针为检测方法的相关报道。因此，开发出HBCDs的荧光检测材料和与浓度相关的荧光检测材料，有较高的创新性和应用价值。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种正八面体状金属有机框架（NH2‑
MIL
‑
53(Al)）纳米材料的制备方法及应用，以解决上述
技术介绍
中所涉及的问题，本专利技术制得的NH2‑
MIL
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53(Al)纳米材料为正八面体三维结构，具有较高的荧光效率，在不同浓度下体现出对六溴环十二烷的高灵敏荧光检测性能。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：用于六溴环十二烷荧光检测的正八面体状金属有机框架（NH2‑
MIL
‑
53(Al)）纳米材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将六水合氯化铝和十二烷基硫酸钠溶于溶剂中，搅拌30 min，得到溶液A；（2）将2
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氨基对苯二甲酸和十二烷基硫酸钠溶于溶剂中，搅拌30 min，得到溶液B；（3）将步骤（2）所得溶液B用分液漏斗以两秒每滴的速度加入到溶液A中，在25 ℃下搅拌30 min后，于150 ℃下进行络合反应，反应后得到的沉淀物用N,N
‑
二甲基甲酰胺和乙醇各洗涤三次；（4）将步骤（3）洗涤后的沉淀物置于60 ℃真空干燥箱中干燥24 h，再用研钵研磨，即得到正八面体状金属有机框架（NH2‑
MIL
‑
53(Al)）纳米材料。
[0007]进一步地，步骤（1）中的溶剂为N,N
‑
二甲基甲酰胺。
[0008]进一步地，步骤（2）中的溶剂为N,N
‑
二甲基甲酰胺。
[0009]进一步地，步骤（2）中的2
‑
氨基对苯二甲酸与步骤（1）中的六水合氯化铝用量的摩尔比为1:1。
[0010]进一步地，步骤（1）中的十二烷基硫酸钠用量与步骤（1）中的六水合氯化铝用量的摩尔比为1:100。
[0011]进一步地，步骤（2）中的十二烷基硫酸钠用量与步骤（2）中的2
‑
氨基对苯二甲酸用量的摩尔比为1:100。
[0012]进一步地，步骤（3）中络合反应时间为24 h。
[0013]如所述方法制备得到的正八面体状金属有机框架（NH2‑
MIL
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53(Al)）纳米材料。
[0014]正八面体状金属有机框架（NH2‑
MIL
‑
53(Al)）纳米材料的应用：可用于对HBCDs的高灵敏荧光检测。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：（1）本专利技术采用阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠进行调控合成，通过分隔NH2‑
MIL
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53(Al)晶核，使其按照理想正八面体方式结晶生长，制备了正八面体状金属有机框架（NH2‑
MIL
‑
53(Al)）纳米材料，棱长约为600 nm，单一的正八面体结构有利于发光团的分散，减少荧光内滤效应，从而提升荧光效率，具有高性能荧光探针材料的结构特征。
[0016]（2）本专利技术所制备的正八面体状金属有机框架（NH2‑
MIL
‑
53(Al)）纳米材料，在波长为335 nm的激发光下，浓度为0.01 mg/mL的荧光探针对六溴环十二烷可实现高灵敏荧光检测，检测限为10
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6 mol/L，线性范围1.0
×
10
‑6~1.0
×
10
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4 mol/L（R2=0.9386）。
附图说明
[0017]图1为实施例1的NH2‑
MIL
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53(Al)纳米材料与MIL
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53(Al)纳米材料XRD图；图2为实施例1的NH2‑
MIL
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53(Al)纳米材料的SEM（a, b）和元素分布图（c）；图3为实施例1的NH2‑
MIL
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53(Al)纳米材料与MIL
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53(Al)纳米材料紫外
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可见光吸收光谱图；图4为实施例1的NH2‑
MIL
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53(Al)纳米材料与NH2‑
MIL
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53(Al) 纳米材料与2
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氨基对苯二甲酸的红外光谱图；图5为实施例1的NH2‑
MIL
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53(Al)纳米材料在不同浓度下的荧光发射光谱（a）与发射强度和浓度的变化图（b）；图6为实施例1的NH2‑
MIL
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53(Al) 纳米材料对HBCDs的荧光检测光谱图（a）与线性拟合（b）。
具体实施方式
[0018]以下将配合附图及具体实例来详细说明本专利技术，但本专利技术并不局限于此。
[0019]实施例1（1）将0.7484 g六水合氯化铝和0.0692 g十二烷基硫酸钠溶于30 mL N,N
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二甲基甲酰胺中，搅拌30 min，得到溶液A；（2）将0.5616 g 2
‑
氨基对苯二甲酸和0.0692 g 十二烷基硫酸钠溶于30 mL N,N
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二甲基甲酰胺中，搅拌30 min，得到溶液B；（3）将步骤（2）所得溶液B用分液漏斗以两秒每滴的速度，加入到溶液A中，在25 ℃
下搅拌30 min后，于150 ℃下进行络合反应，反应后得到的沉淀物用N,N
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二甲基甲酰胺和乙醇各洗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正八面体状金属有机框架纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将六水合氯化铝和十二烷基硫酸钠溶于溶剂中，搅拌30 min，得到溶液A；（2）将2
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氨基对苯二甲酸和十二烷基硫酸钠溶于溶剂中，搅拌30 min，得到溶液B；（3）将步骤（2）所得溶液B用分液漏斗以两秒每滴的速度加入到溶液A中，在25 ℃下搅拌30 min后，于150 ℃下进行络合反应，反应后得到的沉淀物用N,N
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二甲基甲酰胺和乙醇各洗涤三次；（4）将步骤（3）洗涤后的沉淀物置于60 ℃真空干燥箱中干燥24 h，再用研钵研磨，即得到正八面体状金属有机框架纳米材料NH2‑
MIL
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53(Al)。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的溶剂为N,N
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二甲基甲酰胺。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的溶剂为N,N
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二甲基甲酰胺。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的2
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氨基对苯二甲酸与步骤（1）...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘海波，杨世超，林星，张志鹏，卢沂，沈水发，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：