[发明专利]一种硼酸型磁性COFs材料、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种硼酸型磁性COFs材料、制备方法及其应用，包括核‑壳结构的纳米粒子，所述的核为Fe₃O₄纳米粒子，所述的壳为COFs，再用硼酸基团修饰COFs即得硼酸型磁性COFs材料。本发明采用溶剂热法原位生长合成核‑壳Fe₃O₄@TpBD(NO₂)₂纳米粒子，进而用含苯硼酸基团的单体对其进行表面官能团修饰，得到新型的硼酸型磁性COFs材料。本发明的分离材料具有吸附容量高，稳定性、选择性好的特点，可用于尿液中痕量单胺类神经递质物质的分离富集和含量分析，可排除复杂基质的干扰，从而提高分离富集效率。

技术领域

本发明属于分离技术和功能材料制备领域，涉及一种硼酸型磁性COFs材料、制备方法及其应用。

背景技术

共价有机骨架(COFs)是一种新兴的多孔有机材料，其具有永久孔隙率，低密度，大的比表面积，良好的稳定性，可调的孔径和结构等诸多优点，这些优异的特性使COFs材料在各种应用领域具有卓越的潜力。

基于磁性或磁性改性吸附剂的磁性固相萃取(MSPE)已经发展成富集和分离中具有应用前景的技术之一。开发新型功能化的高效吸附剂是MSPE技术的关键。将COFs引入到磁性纳米粒子中来构建具有增加功能性和磁分离性的新型纳米复合材料具有重大意义。磁性COFs材料不仅结合了COFs材料的优点还具有良好的超顺磁性，这赋予它们优良的可操控性，能够借助磁场快速分离，可简化预处理程序和提高提取效率。

近年来，硼酸亲和材料的研究及应用得到了很大的发展。在碱性环境中，硼酸与顺式二醇能够形成五元或六元环酯，而当pH降至酸性时，共价环酯会发生解离从而将结合的目标物质释放。因此，硼酸对顺式二醇类分子具有选择性识别作用，硼酸亲和是分离和富集顺式邻二羟基物质的有效手段。目前，据发明人所知，还未报道在COFs基质上键合硼酸型单体来制备硼酸型磁性COFs材料。

发明内容

本发明提供一种硼酸型磁性COFs材料、制备方法及其应用，该硼酸亲和材料可用于尿液中单胺类神经递质物质(MNTs)的分离与富集。

本发明实现过程如下：

一种硼酸型磁性COFs材料，包括核-壳结构的纳米粒子，所述的核为Fe₃O₄纳米粒子，所述的壳为COFs，再用硼酸基团修饰COFs即得硼酸型磁性COFs材料。

可选的，所述的COFs以单体1,3,5-三甲酰间苯三酚与单体3,3'-二硝基联苯胺经Schiff碱缩合反应形成共价有机骨架；

Fe₃O₄纳米粒子的粒径为150～200nm；硼酸型磁性COFs材料的粒径为195～245nm。

可选的，Fe₃O₄纳米粒子、单体1,3,5-三甲酰间苯三酚、单体3,3'-二硝基联苯胺和硼酸基团的质量比约为5:2:4:10。

可选的，所述的COFs为亚胺类共价有机骨架，最好为TpBD(NH₂)₂。

可选的，所述的硼酸基团为2-甲酰基苯硼酸、3-吡啶硼酸或4-醛基苯硼酸。