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() 一种可用水体中六价铬检测的多通道荧光传感器阵列制造技术_技高网

一种可用水体中六价铬检测的多通道荧光传感器阵列制造技术

技术编号:42689109 阅读:15 留言:0更新日期:2024-09-10 12:37
本发明专利技术涉及一种可用于水体中Cr2O72‑和CrO42‑检测的多通道荧光传感器阵列材料。材料为碳点功能化的多稀土金属有机框架材料(CDs@La‑MOFs:3%Eu3+,7%Tb3+)。该材料具有良好的pH和结构稳定性,同时具有红绿蓝三个发射中心。将CDs@La‑MOFs:3%Eu3+,7%Tb3+复合材料用于十六种阴离子的识别检测,发现Cr2O72‑和CrO42‑对该材料的三个发射中心带表现出不同程度的荧光猝灭响应信号。此外,利用LDA分类算法处理Cr2O72‑和CrO42‑对复合材料产生的不同的三种荧光响应信号值,构建一种多通道荧光传感阵列以实现同时识别Cr2O72‑和CrO42‑两种阴离子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳点与稀土金属有机框架复合材料的制备,具体为一种可用于水体中cr2o72-和cro42-检测的碳点和稀土离子铕、铽掺杂的均苯三甲酸镧金属有机框架材料的制备及应用。


技术介绍

1、铬金属作为现代工农业中应用最广泛的金属之一,尤其是六价铬(cr(vi))在生态系统中始终是稳定的,其大多以含氧酸根cr2o72-和cro42-的形式存在。过量的使用排放cr(vi)制品,使得生物环境和人类越来越多的接触cr(vi)。不幸的是cr(vi)具有高毒性,易在环境中累积且不可生物降解,对生态环境造成了持久性威胁。并且人体极易吸收cr(vi)污染物,对人类的身体健康造成重大风险。有研究表明,cr(vi)可能导致遗传性基因缺陷、过敏反应、肾脏和肝脏损伤和各种癌症。cr(vi)阴离子(cr2o72-/cro42-)作为强致癌和致突变离子,美国环境保护署将cr(vi)归类为剧毒污染物,世界卫生组织(who)规定饮用水中cr(vi)浓度的阈值上限为50μg/l(0.96μm)。因此,准确检测和测定水环境中的cr(vi)对环境保护和人类安全至关重要。目前,研究人员已经开发了一些方法用于cr(vi)的检测,如原子吸收光谱法、色谱法、电感耦合等离子体质谱法等。然而,这些传统检测技术往往需要耗费较高的时间、人力和经济成本。而荧光传感技术因其响应快、操作简单、成本低等特点受到传感领域的广泛认可,尤其是对于比率型检测的新型荧光探针材料的研究仍然具有重要的现实意义。

2、金属有机框架(mofs)是由多齿桥连有机配体和无机金属离子或团簇自组装而成的多孔晶体杂化材料,在过去几十年中已被研究用于各种方面,如气体储存和分离、催化、化学传感和药物递送。碳点(cds)是一类新发现的有前途的碳纳米材料,与诸如有机染料和半导体量子点的传统荧光材料相比,cds具有的优点包括低毒性、易于合成和功能化、高水溶性、光化学稳定性(抗光漂白)和良好的生物相容性。由于其优异的物理化学性质、丰富的合成方法以及优异的发光性能,cds已经成功地用于一些物质的检测。因此,cds可作为mofs的理想发光客体。将cds引入包封能力较强的mofs材料中制备得到功能化复合材料,可结合mofs的杂化特性和cds特殊的光学性质,该策略是制备新一代荧光传感器的一种有效途径。到目前为止,用于同时鉴别cr2o72-和cro42-的比率型荧光探针材料还比较少。因此,开发一种灵敏、快速、简便的痕量cr2o72-和cro42-离子检测的荧光方法备受关注。


技术实现思路

1、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cr2o72-和cro42-检测的碳点和稀土离子铕、铽掺杂的均苯三甲酸镧金属有机框架材料的制备及应用。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种可用于水体中cr2o72-和cro42-检测的碳点和稀土离子铕、铽掺杂的均苯三甲酸镧金属有机框架材料的制备及应用,步骤如下:

3、s1,选取原料,均苯三甲酸、la(no3)3·6h2o、eu(no3)3·6h2o和tb(no3)3·6h2o制备稀土金属有机框架;

4、s2,将均苯三甲酸溶解在无水乙醇中,搅拌;

5、s3,将s2中得到的溶液中加入0.05m的la(no3)3·6h2o溶液,再添加不同比例的eu(no3)3·6h2o和tb(no3)3·6h2o水溶液(浓度均为0.05m),搅拌;

6、s4,形成大量白色沉淀,室温下静置后,离心收集白色沉淀,洗涤后烘干得到白色的稀土金属有机框架材料;

7、s5,选取原料叶酸制备cds;

8、s6,将叶酸溶解在蒸馏水中,搅拌;

9、s7,将s6溶液转移至高压反应釜中,待完全冷却后使用微孔过滤膜除去大分子,放在冰箱备用;

10、s8,将s4中的稀土金属有机框架材料和s7中得到的溶液混合,搅拌;

11、s9,离心收集沉淀样品,烘干、研磨后得到碳点和稀土离子铕、铽掺杂的均苯三甲酸镧金属有机框架材料;

12、s10,对得到的碳点和稀土离子铕、铽掺杂的均苯三甲酸镧金属有机框架材料用于阴离子的检测中cr2o72-和cro42-离子的检测;

13、s11,利用cr2o72-和cro42-离子对复合材料三个发射带的不同荧光猝灭结果进行lda计算构建一种多通道传感器阵列,该传感器阵列可以很好地同时判别cr2o72-和cro42-离子。

14、优选的,所述步骤s2为室温下搅拌至溶解,s3为室温搅拌60分钟,s6为室温剧烈搅拌30分钟,s8为室温搅拌24小时。

15、优选的,所述步骤s4中静置时间为24小时,烘干温度为60℃。

16、优选的,所述步骤s3中不同比例的la-mofs,比例为mtb3+,neu3+(n=10%-m,n=1%,3%,5%,7%,9%)。

17、优选的,所述步骤s10所述检测为该材料对水体中cr2o72-和cro42-离子识别的稳定性、选择性、抗干扰性、灵敏度。

18、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术选用稀土离子铕、铽与具有对称结构且具有多个配位点的均苯三甲酸(tma)为原料形成稀土金属有机框架,同时用碳点(叶酸)进行复合得到比率型荧光探针,能够更灵敏、更准确的识别和检测cr2o72-和cro42-离子。

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【技术保护点】

1.一种可用于水体中Cr2O72-和CrO42-检测的多通道荧光传感器阵列材料,其特征在于如下操作步骤:

2.权利要求1所述的可用于水体中Cr2O72-和CrO42-检测的多通道荧光传感器阵列材料,其特征在于:所述步骤P1中Eu(NO3)3·6H2O和Tb(NO3)3·6H2O的比例,mTb3+, nEu3+(n=10%-m,n=1%, 3%, 5%, 7%, 9%)。

3.权利要求1所述的可用于水体中Cr2O72-和CrO42-检测的多通道荧光传感器阵列材料,其特征在于:所述步骤P2中反应温度180 °C,反应时间是2 h。冷却后使用0.22 mm微孔过滤膜除去大分子,最后将纯化后的CDs溶液放置4 °C的冰箱中备用。

4.权利要求1所述的可用于水体中Cr2O72-和CrO42-检测的多通道荧光传感器阵列材料,其特征在于:所述步骤P3中稀土金属有机框架材料的质量为50 mg,CDs溶液为10 mL,室温搅拌24 h之后,离心收集沉淀样品。

【技术特征摘要】

1.一种可用于水体中cr2o72-和cro42-检测的多通道荧光传感器阵列材料,其特征在于如下操作步骤:

2.权利要求1所述的可用于水体中cr2o72-和cro42-检测的多通道荧光传感器阵列材料,其特征在于:所述步骤p1中eu(no3)3·6h2o和tb(no3)3·6h2o的比例,mtb3+, neu3+(n=10%-m,n=1%, 3%, 5%, 7%, 9%)。

3.权利要求1所述的可用于水体中cr2o72-...

【专利技术属性】
技术研发人员:宁张磊赵尤榕刘敏车洁
申请(专利权)人:四川师范大学
类型:发明
国别省市:

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