[发明专利]联吡啶钌与共价有机框架材料的复合材料及制备与应用

说明书

本发明公开了一种联吡啶钌与共价有机框架材料的复合材料及其制备方法与应用，属于材料领域，该复合材料是由共价有机框架材料与联吡啶钌复合而成。本发明公开的复合材料的制备方法，具体步骤为：(1)将共价有机框架材料超声溶解于质量分数为2％的Nafion乙醇溶液中，得到共价有机框架材料溶液；(2)在共价有机框架材料溶液中加入联吡啶钌水溶液并超声拌匀，离心得沉淀；(3)用乙醇和缓冲液PBS交替洗涤沉淀，得到联吡啶钌与共价有机框架材料的复合材料。本发明还公开了该复合材料在构建电致化学发光传感器中的应用，实现对金属离子的检测，具有线性范围宽，灵敏度高，选择性好的优点。

技术领域

本发明属于材料领域，特别涉及一种联吡啶钌与共价有机框架材料的复合材料，及其制备方法与应用于电致化学发光传感器的构建。

背景技术

构建一个高灵敏的传感检测平台，用于检测金属离子、疾病标志物、DNA以及生物小分子，一直以来都是环境检测、临床诊断以及基础研究领域的热点。近几年，电致化学发光(ECL) 技术作为一种极具潜力的分析技术，被广泛应用于环境检测、食品安全、临床诊断等领域，并发挥着其巨大的作用。电致化学发光分析技术具有背景信号低、灵敏度高、线性范围宽、成本低等优点，目前常见的电致化学发光体系包括联吡啶钌极其衍生物、鲁米诺及其衍生物、过硫酸根和量子点体系。联吡啶钌/三丙胺(Ru(bpy₃)²⁺/TPrA)ECL体系作为最经典的ECL 体系，在电致化学发光生物传感器的应用中，提高ECL信号是提高传感器灵敏度的最佳手段之一。

众所周知，Ru(bpy₃)²⁺/TPrA ECL体系的ECL反应机理为，Ru(bpy₃)²⁺首先在电极表面被氧化为Ru(bpy₃)³⁺,同时三丙胺在电极表面被氧化为三丙胺自由基，三丙胺自由基和Ru(bpy₃)³⁺反应生成Ru(bpy₃)²⁺同时产生ECL信号。目前常见的提高ECL信号的方法是增加共反应试剂的浓度，然而Ru(bpy₃)²⁺/TPrA ECL体系的共反应试剂TPrA具有微毒，难溶于水的特点，同时，溶液中的溶解氧还会消耗三丙胺自由基，进而一定程度上限制了该体系在生物传感，检测分析领域的应用。本发明基于Ru(bpy₃)²⁺@COF-LZU1构建了用于检测金属离子的电致化学发光传感器。值得注意的是，共价有机框架材料COF-LZU1其具有巨大的表面积，以及多孔结构，不仅可以实现钌的大量固载，还能够吸附溶液中的溶解氧极大的降低了溶解氧对该反应体系ECL信号的猝灭效应，极大的提高了Ru(bpy₃)²⁺/TPrA ECL体系的ECL信号，进一步提高了传感器的灵敏度。因此，Ru(bpy₃)²⁺@COF-LZU1可以作为一种理想的固态发光平台，用于电致化学发光传感器的构建。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种联吡啶钌与共价有机框架材料的复合材料；本发明的目的之二在于提供一种联吡啶钌与共价有机框架材料的复合材料的制备方法；本发明的目的之三在于提供一种联吡啶钌与共价有机框架材料的复合材料在构建电致化学发光传感器中的应用。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种联吡啶钌与共价有机框架材料的复合材料(Ru(bpy₃)²⁺@COF-LZU1)，是由共价有机框架材料与联吡啶钌复合而成。

进一步，所述联吡啶钌与共价有机框架材料的复合材料的制备方法为：

(1)将共价有机框架材料超声溶解于Nafion乙醇溶液中，得到共价有机框架材料溶液；