[发明专利]一种采用金属有机骨架材料检测重铬酸根的方法

说明书

本发明公开了一种利用金属有机骨架材料对重铬酸根（Cr₂O₇^2‑）选择性检测的方法。根据不同浓度的重铬酸根对金属有机骨架材料的荧光能够产生不同程度的荧光猝灭效果，从而定量地去分析检测生态环境水污染物中重铬酸根的含量。该方法以Ag‑MOFs配位聚合物直接作为荧光探针可不需要复杂的功能化过程就能够实现对重铬酸根的选择性检测，并且拥有较宽的检测范围和较低的检出限。该方法的检测过程快捷简便，高效灵敏，更具有潜在的实用性。

本申请得到国家自然科学基金面上项目21375095和20975054的资助。

技术领域

本发明属于金属有机骨架材料的制备合成和荧光传感领域，具体涉及一种金属有机骨架材料对重铬酸根（即Cr₂O₇^2-）的检测方法。

背景技术

金属有机骨架材料(Metal-organic frameworks, MOFs)是由无机金属离子或离子簇为中心与多齿有机配体形成的多孔配位聚合物。具有较高的比表面积、良好的热稳定性、均衡的纳米孔径结构等优点。与传统的荧光材料量子点、上转换材料、金属纳米簇、染料等单一的无机材料或有机材料比较，金属有机骨架材料其无机和有机部分可以同时提供荧光性能，而且MOFs中的一些客体分子能够激发或诱导荧光，使具有荧光性能的金属有机骨架材料更多的被探索和研究。

随着现代工业的快速发展，金属污染已经成为一个全球性的环境问题，大量的研究成果已经关注于废水中阴离子的检测。重金属污染通常以氧化物或者羟基阴离子形式存在，如Cr₂O₇^2-。Cr₂O₇^2-被广泛用于镀铬、冶金、木材防腐和皮革鞣制等工业领域，通常存在于水体积的沉积物中，对人类健康和环境造成破坏。因此，探索稳定材料对水中Cr₂O₇^2-的捕获和检测非常重要。

金属有机骨架材料优异的光学性质使其在荧光检测金属离子方面得到了广泛的应用，本方法利用Cr₂O₇^2-可对金属有机骨架材料实现荧光猝灭的效果，根据反应体系荧光发射光谱强度的变化程度可定量分析水污染物中重铬酸根的含量，从而实现对Cr₂O₇^2-的快速灵敏检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水溶性好、化学稳定性高的Ag-MOFs金属有机骨架材料对重铬酸根的检测方法。采用荧光法检测重铬酸根，可通过反应体系荧光发射光谱变化实现对重铬酸根高选择性，高灵敏度的检测。

为实现上述目的，本发明公开了一种采用金属有机骨架材料对重铬酸根（Cr₂O₇^2-）进行选择性检测的方法，其特征在于，按照如下步骤进行：

(1) 标准储备溶液的配制

200 mg L^-1金属有机骨架材料标准溶液：称取质量为0.0080 g的金属有机骨架材料溶于40 mL去离子水中摇匀使之完全溶解，超声分散5 min，放于阴暗处待用；所述的金属有机骨架材料指的是Ag-MOFs金属有机骨架材料；

8 mM重铬酸钾标准溶液：称取0.0188 g重铬酸钾溶于8 mL去离子水中摇匀使之完全溶解，并以此为母液配制成一系列不同浓度的标准溶液；

(2) 依次分别加入800 µL金属有机骨架材料的悬浮溶液(200 mg L^-1)，400 µL标准PBS缓冲溶液，pH=7.0，0.1 M，用去离子水定容至4 mL，静置反应40 min，利用荧光分光光度计记录金属有机骨架材料的荧光发射光谱；