【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于薄膜半导体材料领域，尤其涉及一种手性对映体检测装置及其制备方法与应用，具体涉及一种将手性金属有机框架半导体薄膜制备成为具有手性物质检测功能的探测装置的方法与应用。
技术介绍
1、手性对映体是化学领域中的重要概念，指的是具有相同分子式和连接方式但空间构型镜像对称的化合物。手性对映体在化学性质和生物活性上有显著差异，例如同一化合物不同手性对映体的药效、副作用和毒性显著不同，因此手性对映体的检测和分离在药物研发、医药化学、农药设计、食品安全和环境监测等领域具有重要的意义。
2、传统的手性对映体检测方法包括色谱法和核磁共振法，色谱法通常需要复杂的样品预处理和长时间的分离过程；而核磁共振技术虽然准确度较高，但仪器设备昂贵，且分析时间较长，此外，这些传统方法也无法满足高通量分析和实时监测的要求。
3、因此，需要开发新的手性对映体检测技术，新的技术扩展应该具备以下特点：
4、1.高灵敏度和高选择性：能够检测和区分非常低浓度的手性对映体，并且能够排除其他干扰物质的影响，这可以通过引入新的检测原理、设计新的识别元素或分子、优化传感器结构等方式实现。
5、2.快速和高通量分析：具备快速分析的能力，能够在短时间内完成大量样品的检测，有助于提高实验效率适用于高通量筛选和大规模样品分析。
6、3.实时监测和无损检测：可以在样品处理过程中或实际应用中对手性对映体进行即时和非破坏性的检测，这对于监测反应动力学、反应中间体的生成和转化以及在线质量控制具有重要意义。
7、4.简
8、此外，技术的成本效益也是考虑因素之一，使其更具可行性和应用广泛性。
9、近些年对于这一领域的前沿研究多集中在手性有机分子聚合物荧光探针中，虽然能够实现通过显色变化等化学反应对手性物质进行检测，但是其器件化问题仍然需要解决，且该种模式制约了其进一步数字化和集成化的开发。
10、综上所述，当前仍然亟需通过技术的扩展和创新，从提高手性对映体检测的灵敏度、速度、准确性以及生产制造环节的简单可靠性出发，研发新的手性识别材料，使其具有高度选择性和灵敏度，能够与目标手性对映体发生特异性相互作用，用于构建新型传感器，通过测量相互作用引起的电化学、光学、电子或磁学信号来检测手性对映体。
技术实现思路
1、为了改善现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于手性金属有机框架薄膜的手性对映体检测装置及其制备方法和应用。
2、第一方面，本专利技术提供一种手性对映体检测装置，所述检测装置包括探测机构和分析系统，所述分析系统与探测机构连接，所述分析系统用于监测探测机构的电信号变化；
3、所述探测机构包括至少一个r构型的探测片和至少一个s构型的探测片，所述r构型的探测片包括r构型的手性金属有机框架薄膜，所述s构型的探测片包括s构型的手性金属有机框架薄膜；所述手性金属有机框架薄膜中具有手性孔道，所述手性孔道能够选择性结合相反构型的手性物质。
4、根据本专利技术的实施方案，所述分析系统通过外接监测电路与分析系统连接。
5、根据本专利技术的实施方案，所述探测机构包括至少1个r构型的探测片。
6、根据本专利技术的实施方案，所述探测机构包括至少1个s构型的探测片。
7、根据本专利技术的实施方案，所述r构型的探测片与s构型的探测片数量相同。
8、根据本专利技术的实施方案，所述r构型的探测片与s构型的探测片尺寸相同。
9、作为一个实例地，所述探测机构包括一个r构型的探测片和一个s构型的探测片。
10、根据本专利技术的实施方案，所述左旋金属有机框架薄膜能够选择性结合l构型分子。
11、根据本专利技术的实施方案，所述右旋金属有机框架薄膜能够选择性结合d构型分子。
12、根据本专利技术的实施方案，所述手性金属有机框架薄膜由具有手性的配体和金属节点通过配位键连接组成。
13、根据本专利技术的实施方案，所述具有手性的配体选自具有手性碳或空间手性的、两个或以上羧酸或吡啶基配位节点的手性配体，例如为bda(2,2-二甲氧基-1,1-联萘-5,5-二羧酸，h2bda)。
14、根据本专利技术的实施方案，所述金属离子无具体要求，可以选自zn、cu、fe等中的至少一种。。
15、作为一个实例地，所述手性金属有机框架薄膜可为zn(bda)薄膜或cu(bda)薄膜。
16、根据本专利技术的实施方案，所述手性金属有机框薄膜通过液相外延层层组装生长得到，其具有特定生长取向。
17、根据本专利技术的实施方案，所述手性金属有机框架薄膜的厚度范围可根据制备层数不同从0.05～2微米之间进行定制。
18、根据本专利技术的实施方案，不同厚度的手性金属有机框架薄膜对检测手性对映体构型无明显影响，但可能会影响最低检测限度。
19、根据本专利技术的实施方案，所述分析机构包括信号处理器、显控组件、第一电源和信号采集组件，所述信号处理器、显控组件均与第一电源连接，所述信号采集组件通过排线与信号处理器连接，所述信号采集器与探测电极连接，用于采集光电信号。
20、根据本专利技术的实施方案，所述信号采集器与探测机构之间设置有监测电路，所述探测机构与第二电源连接，用于为探测片提供电压，使探测片与信号采集器构成的回路中形成电流。
21、根据本专利技术的实施方案，所述第一电源、第二电源为直流供电电源，例如，所述第一电源使用5v的直流电源，所述第二电源使用3.3v的直流电源。
22、根据本专利技术的实施方案，所述显控组件为具有控制功能的显示器，其中，控制功能可以通过触摸、语音或按钮的形式来实现，例如，所述显控组件为具有触摸功能的显示器。
23、根据本专利技术的实施方案，所述检测装置还包括紫外照射仪，其用于照射探测机构，使探测机构产生明显的电阻值变化，例如紫外光汞灯或紫外led。
24、根据本专利技术的实施方案，所述检测装置还包括用于生成偏振光的起偏器与四分之一玻片。
25、根据本专利技术的实施方案，所述手性对映体能够溶解在具有不良电导率的易挥发溶液中，所述溶液选自甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的一种或几种。
26、根据本专利技术的实施方案，所述手性对映体避免与腐蚀性液体例如二甲基甲酰胺接触，以免影响器件中电路的稳定性。
27、根据本专利技术的实施方案，所述监测电路及分析系统具有独立的提供偏压和监测光电导的变化的功能，并能处理分析不同手性金属有机框架薄膜传感器的信号进行比对分析。
28、作为一个实例地，所述监测电路由与闸刀开关相连的两组输入电极、输出电极连接s/r手性金属有机框架薄膜探测装置，由开关确定具有s或r手性的检测器与分析系统相连。
29、作为一个实例地，所述分析系统由模拟数字转换芯片(analog-to-digitalconverter，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种手性对映体检测装置，其特征在于，所述检测装置包括探测机构和分析系统，所述分析系统与探测机构连接，所述分析系统用于监测探测机构的电信号变化；
2.根据权利要求1所述的手性对映体检测装置，其特征在于，所述具有手性的配体选自具有手性碳或空间手性的、两个或以上羧酸或吡啶基配位节点的手性配体。
3.根据权利要求1或2所述的手性对映体检测装置，其特征在于，所述分析机构包括信号处理器、显控组件、第一电源和信号采集组件，所述信号处理器、显控组件均与第一电源连接，所述信号采集组件通过信号处理器与显控组件连接，所述信号采集器与探测机构连接，用于采集探测机构的电信号。
4.一种权利要求1-3任一项所述手性金属有机框架薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的手性金属有机框架薄膜的制备方法，其特征在于，在对支撑基底表面循环喷涂金属盐溶液和有机配体溶液之前，还包括以下步骤：对支撑基底进行分子级官能团修饰，以使官能团的活性位点暴露于支撑基底表面。
6.根据权利要求4或5所述的手性金属有机框架薄膜的制备方法，其特征在
7.一种权利要求1-3任一项所述的手性对映体检测装置和/或权利要求4-6任一项所述的手性金属有机框架薄膜在手性物质检测中的应用。
8.一种权利要求1-3任一项所述的手性对映体检测装置检测手性物质的方法，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的检测手性物质的方法，其特征在于，通过分析系统读取所述探测机构的电信号包括如下步骤：采用紫外光照射干燥后的探测机构，分析系统读取所述探测机构的电信号，确定所述待测物质的手性。
10.根据权利要求8或9所述的检测手性物质的方法，其特征在于，通过分析系统读取所述探测机构的电信号包括如下步骤：采用紫外光照射干燥后的探测机构，分析系统读取所述探测机构的电信号，减去所述基准电信号，确定所述待测物质的手性。
...【技术特征摘要】
1.一种手性对映体检测装置，其特征在于，所述检测装置包括探测机构和分析系统，所述分析系统与探测机构连接，所述分析系统用于监测探测机构的电信号变化；
2.根据权利要求1所述的手性对映体检测装置，其特征在于，所述具有手性的配体选自具有手性碳或空间手性的、两个或以上羧酸或吡啶基配位节点的手性配体。
3.根据权利要求1或2所述的手性对映体检测装置，其特征在于，所述分析机构包括信号处理器、显控组件、第一电源和信号采集组件，所述信号处理器、显控组件均与第一电源连接，所述信号采集组件通过信号处理器与显控组件连接，所述信号采集器与探测机构连接，用于采集探测机构的电信号。
4.一种权利要求1-3任一项所述手性金属有机框架薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的手性金属有机框架薄膜的制备方法，其特征在于，在对支撑基底表面循环喷涂金属盐溶液和有机配体溶液之前，还包括以下步骤：对支撑基底进行分子级官能团修饰，以使...
【专利技术属性】
技术研发人员：谷志刚，田一博，张健，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：
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