[发明专利]一种可用于痕量Cu2+

说明书

本发明涉及一种碳量子点复合的UiO‑66衍生物的制备及应用：S1，选取原料，氯化锆、均苯四甲酸、对苯二甲酸、硝酸铕、尿素、柠檬酸；S2，将氯化锆、均苯四甲酸、对苯二甲酸溶解在DMF中；S3，将S2中得到的溶液放入反应釜中反应，用于制备UiO‑66‑(COOH)₂；S4，离心洗涤，烘干得到白色样品，并将其放入甲醇溶液中浸泡；S5，将尿素和柠檬酸溶解在水中放入反应釜中制备碳量子点；S6，将S5中得到的碳量子点置于透析膜透析；S7，将S4得到的UiO‑66‑(COOH)₂与硝酸铕放入S6透析过的碳量子点中搅拌；S8，离心洗涤，烘干得到白色样品；S9，对得到的碳量子点复合的UiO‑66衍生物进行检测。该碳量子点复合的UiO‑66衍生物的制备是用UiO‑66与硝酸铕、碳量子点溶液复合得到的，这样使其能够更灵敏、更准确的检测饮用水中痕量的铜离子。

技术领域

本发明涉及复合材料制备技术领域，具体为一种可用于痕量Cu²⁺离子检测的碳量子点复合UiO-66衍生物的制备及应用。

背景技术

铜离子广泛存在于生物体和自然界中。它参与从细菌到哺乳动物等各类生物体的生命活动，如细胞呼吸、能量生成、骨形成和心血管疾病的预防等，因此，保持良好的Cu²⁺水平对人体身心健康至关重要。然而，随着铜在工业、农业、生物化学等领域的广泛应用，铜离子污染问题越来越严重。长时间暴露于过量铜离子环境中，会导致生物系统神经退行性疾病，如肝损伤、血压升高、嗜睡和神经退行性疾病（阿尔茨海默病、帕金森病和威尔逊病）。考虑到这些因素，探索一种简单高效的方法检测Cu²⁺对临床诊断和环境监测具有重要意义。目前，原子吸收光谱法(AAS)、比色法、电化学法、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)等分析技术已被广泛应用于Cu²⁺的定量检测。然而，这些方法设备昂贵、繁琐的操作且需要专业的操作人员，而不利于实时便携式检测。荧光法由于具有灵敏度高、可靠、成本低、选择性好等优点而备受关注。

镧系金属有机框架(Ln-MOFs)由于具有优异的发光性能和良好的孔隙率，已经被广泛用作传感材料。其中UiO系列由于其优异的热力学和化学稳定性、大的比表面积而受到广泛关注。然而，UiO-66较弱的分散性和复合能力限制了其在水介质荧光领域的进一步应用。含有不配位羧基的UiO-66衍生物UiO-66-(COOH)₂不仅可以在水溶液中的有良好的分散性，而且其未配位的羧基可以用于与稀土离子配位合成镧系发光材料，大的孔隙率和比表面积利于引入客体分子。但大多数该材料都是基于单发射的荧光信号增强或者猝灭，而其发光强度的准确性都会受到一些不可避免的因素的影响，如材料的浓度、光源的不稳定性、温度等。到目前为止，用于直接痕量Cu²⁺检测的比率型荧光传感材料还是很少。因此，开发一种灵敏、快速、简便的痕量Cu²⁺离子检测的荧光方法备受关注。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种碳量子点复合的UiO-66衍生物的制备及应用。其中UiO-66作为一种优异的基质材料，具有优异的孔隙率和比表面积。另外，Eu³⁺是优异的红色激活剂，具有大的斯托克位移、高的色纯度、长的荧光寿命和肉眼可见的颜色已被广泛运用于各种荧光材料的设计中。而碳量子点由于其高水溶性、化学惰性、低毒和良好的生物相容性，在生化分析、光电子学、光催化和光传感等领域得到了广泛的应用。

为了实现上述目的，本文提供如下技术方案：一种用于痕量Cu²⁺离子检测的UiO-66衍生物的制备及应用，步骤如下：

S1，选取原料，氯化锆、均苯四甲酸、对苯二甲酸、硝酸铕、尿素、柠檬酸；

S2，将氯化锆、均苯四甲酸、对苯二甲酸溶解在DMF中，加入乙酸进行搅拌；

S3，将S2中得到的溶液放入反应釜中反应，用于制备UiO-66-(COOH)₂；

S4，离心洗涤，烘干得到白色样品，并将其放入甲醇溶液中；