[发明专利]手性镍基配合物的制备方法及其电化学检测葡萄糖的应用

说明书

本发明提供了手性镍基配合物的制备方法及其电化学检测葡萄糖的应用，属于电化学传感技术领域。其主要制备步骤是：将镍盐和有机配体噻唑烷‑2,4‑二羧酸、二咪唑基苯分别溶解在去离子水和N,N‑二甲基甲酰胺中，经过超声波混合均匀后，在80~120℃温度下保温72小时；自然冷却至室温后，经洗涤、干燥后得到上述蓝绿色杆状的手性Ni‑MOF材料。本发明的方法所具有成本低廉、合成工艺简单、无需表面活性剂参与调控、反应产物产量高等优点，适用于大规模生产。所制备的手性Ni‑MOF材料作为电化学传感器时，性能稳定，具有，适用于电催化领域。

技术领域

本发明书属于电化学传感器技术领域，涉及镍基手性配合物的制备以及电化学传感器应用。

背景技术

随着人们生活质量的提高，糖尿病逐渐成为一种世界范围内的公共疾病，而医学发展到现在，糖尿病仍是一种无法根治但可以控制的疾病。因此，对葡萄糖的有效检测成为防控糖尿病的重要手段。目前广大工作者也开发出了诸如比色法、电化学传感、荧光检测等多种手段，电化学传感法由于其拥有更高的灵敏度以及更低的检出限、快捷方便等特点，已被广泛应用于葡萄糖的检测。然而做为电化学传感器的电极材料，例如酶传感器，由于其储存条件较高，使用期间易失活；贵金属传感器又由于其价格偏高等条件限制了它们的大范围使用。因此，开发一种高效、稳定、廉价的电化学传感器是十分必要的。

金属-有机金属框架材料（MOFs），是一种以金属离子或金属簇为节点，有机配体为桥连单元的高度结晶的多孔材料。目前，MOFs在诸多方面有深入的研究及应用，例如气体吸附与分离、化学传感、药物控释、光/电催化等，尤其是电化学传感方面，由于MOFs所具有的丰富的孔隙结构和大量暴露的活性位点，使得MOFs成为电化学领域的一种优异材料。在本发明中，通过合成手性镍基配合物，构筑了一种非酶的葡萄糖电化学传感器，建立了一种葡萄糖检测的新方法。

发明内容

本发明提供了一种以噻唑烷-2,4-二羧酸（H₂TDA），二咪唑基苯（BIMB）为有机配体，过渡金属镍为金属中心，经过简单的溶剂热法一步反应，形成的纯度高、产量高的一维手性镍基配合物（简称Ni-MOF）的合成方法。利用该手性镍基配合物的做为电化学传感器，具有优异的葡萄糖检测能力，并且具有广阔的应用前景。

为实现上述发明目的，本发明采取以下技术方案：

手性镍基金属有机框架的制备及电催化应用，化学通式为：[Ni₂(TDA)₂(BIMB)(H₂O)₄]_n（简称Ni-MOF）, 该晶态材料结晶于单斜晶系，属于P21空间群，晶胞参数为：a=5.1195(2)Å，b= 12.5514(5)Å，c= 23.8372(8)Å，α=90˚，β= 90(10)˚，γ=90˚。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，本发明的所述手性镍基配合物是通过一步水热法制备，具体包括以下步骤：

（1）取有机配体H₂TDA与BIMB溶于去离子水与N,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中，经超声后得到均相溶液，再将硝酸镍加入上述溶液之中；

（2）将装有混合溶液的玻璃小瓶置于恒温烘箱中恒温反应，然后自然冷却至室温，可分别得到蓝色块状晶体（Ni-MOF）；

（3）将所得晶体用去离子水洗涤，并在室温下自然干燥，得到纯净的晶态材料。

步骤（1）所述的硝酸镍与有机配体的摩尔比为2:1:1。混合溶剂4mL（H₂O : DMF=3 : 1）。

步骤（2）所述的反应温度为80~120℃，反应时间为72h。

本发明的另一种技术方案是将上述所得的手性镍基配合物作为用于检测葡萄糖的电化学传感器。