[发明专利]一种可用于识别三价铁离子的稀土荧光材料的制备及应用

说明书

本发明涉及一种可用于识别三价铁离子的稀土荧光材料的制备及应用。S1，选取原料，硝酸镧、硝酸铽和均苯三甲酸；S2，将均苯三甲酸加入无水乙醇之后搅拌至溶解；S3，将S2中得到的溶液加入0.05M的硝酸镧和硝酸铽的水溶液，搅拌；S4，静置，离心收集白色沉淀，洗涤对其进行干燥，得到稀土荧光材料；S5，对得到的稀土荧光材料进行表征；S6，将稀土荧光材料用于检测水体中的三价铁离子。该稀土荧光材料的制备是选用稀土硝酸镧、硝酸铽与具有对称结构且含有多个配位点的均苯三甲酸为原料形成稀土荧光材料，这样使其能够在水体中更准确的检测铁离子的存在。

技术领域

本发明涉及一种可用于识别三价铁离子的稀土荧光材料的制备及应用。

背景技术

铁离子是人类或其他生物体最重要的元素之一。铁离子参与电子转移酶催化、氧转运、细胞代谢和组织呼吸等过程，以维持人体的造血功能。过量或摄入铁离子不足都会引起严重的系统紊乱，如缺铁性贫血、关节炎、肝损伤、肾衰竭、糖尿病、帕金森和阿尔茨海默病，甚至癌症。此外，铁离子也是水中常见的无机污染物，美国环境保护局规定饮用水中的铁离子含量不能超过5.357 μM。到目前为止，传统的基于元素特异性的方法，如原子吸收发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等具有很高的灵敏度和准确性，但他们均需要大型仪器、专业的操作人员以及复杂的样品预处理过程，这无疑限制了它们的应用，尤其是在现场实际分析中的应用。近年来，相对低成本和操作简便的各种新型传感平台越来越引起人们的重视，如电化学方法、表面等离子体共振检测、石英晶体微量天平、化学发光、荧光方法，其中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。因此，探索一种简便、高选择性、高灵敏度的铁离子的荧光检测方法，对环境科学和生物科学具有重要意义。本专利中我们设计了一种在室温条件下合成的稀土荧光材料，该材料对铁离子具有高的选择性和高灵敏度，有望用于水体中铁离子的检测识别。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可用于水体中铁离子检测的稀土荧光材料。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：稀土荧光材料的制备及应用，步骤如下：

S1，选取原料，硝酸镧、硝酸铽和均苯三甲酸；

S2，将均苯三甲酸加入无水乙醇之后搅拌至溶解；

S3，将S2中得到的溶液加入0.05M的硝酸镧和硝酸铽的水溶液，搅拌；

S4，静置，离心收集白色沉淀，洗涤对其进行干燥，得到稀土荧光材料；

S5，对得到的稀土荧光材料进行表征；

S6，将稀土荧光材料用于检测水体中的三价铁离子。

优选的，所述步骤S2与步骤S3中均为室温搅拌30分钟。

优选的，所述步骤S2中溶剂为无水乙醇。

优选的，所述步骤S3中硝酸铽占稀土硝酸盐的比例为2%。

优选的，所述步骤S4中静置时间为12小时，烘干的温度为70℃，时间为12小时。

优选的，所述步骤S5中所述表征为X射线粉末衍射光谱、红外光谱、热重曲线和荧光光谱。

优选的，所述步骤S6中所述检测为对水体中三价铁离子识别的选择性、抗干扰性、灵敏度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该稀土荧光材料的制备是选用稀土硝酸镧、硝酸铽与具有对称结构且含有多个配位点的均苯三甲酸为原料形成稀土荧光材料，这样使其能够在水体中更准确的检测铁离子的存在。

附图说明

图1为La(TMA)(H₂O)₆单晶模拟的XRD图谱、本发明合成的均苯三甲酸镧(La-MOFs)和2%Tb³⁺掺杂均苯三甲酸镧材料(La-MOFs:2%Tb³⁺)的X射线粉末衍射光谱；