[发明专利]一种琼脂糖包裹Eu-MOF发光材料的水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明属于水凝胶的制备技术领域，本发明公开了一种琼脂糖包裹Eu‑MOF发光材料的水凝胶及其制备方法和应用。本发明选用稀土元素作为MOFs材料的中心金属离子，采用琼脂糖对Eu‑MOF和T30核酸序列进行包埋。在加入汞离子之后，能够产生荧光强度的变化。本发明不光具有良好的选择性和抗干扰性，还可以抗酶切作用并且能够进行一定时间的储存。本发明所述技术方案可以满足在实验条件不足情况下对汞离子的检测，是一种新的具有现场检测能力的有市场前景的工具，值得推广。

技术领域

本发明涉及水凝胶的制备技术领域，尤其涉及一种琼脂糖包裹Eu-MOF发光材料的水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

随着我国城镇化进程达到峰值和第二产业的蓬勃发展，工业化带来的环境污染问题愈发严重，污染物种类也呈多样化趋势。这些污染物通过生态系统中的物质循环进入到动植物体内，影响着生物的正常生长。在众多的环境污染物中，对重金属污染物的防范和治理已经成为了我国环保工作的重点方向之一，主要重金属污染物包含：汞、镉、铅、铬等，它们主要来源是工业生产过程中废弃物排放、开矿洗矿、城市垃圾填埋等，曾在我国引起了多起血铅超标、水体砷超标事件。受污染土地上年产约1000万吨的作物无法被人食用，产生了巨量的经济损失和资源浪费。并且由于重金属在土壤中稳定性较好，无法自行消解或者通过微生物作用分解，受污染土地将长期处于被污染状态。

汞离子作为一种常见且毒性最强的重金属污染物之一，它可以通过蒸腾作用实现从固相到气相的转移，也可以通过降水、生物链的方式变回固相，这使汞能够很便捷的富集于生物体内。汞在进入人体后，因为汞具有脂溶性的特点，使得它可以通过人体的血液穿过血脑屏障，下一步直接进入脑组织。在脑组织中的汞被氧化为汞离子，使其失去了穿透血脑屏障的能力，在体内表现为汞离子在脑组织中的积蓄，损害神经组织。其他身体组织如肾脏也可以积蓄汞离子。在汞离子长期的伤害下，体内的神经系统会受到不可逆的损伤，临床表现出的症状主要是神经性症状如：头晕头痛、四肢麻木阵痛、运动能力失调。当进入体内的汞含量达到较高水平的时候甚至可使患者患上精神病。

因此就需要一种准确的方法来检测环境中以及生物体内的汞离子含量，为后续的土壤修复、环境评估、疾病治疗提供数据支撑。目前传统的汞离子检测方法技术已经十分成熟，主要有：原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、表面增强拉曼散射、电感耦合等离子体质谱法等。这些方法精确度极高，检测性能优异。但是也存在着一些不足，这些方法的使用前提是需要一个具有昂贵大型仪器设备的实验室以及经过专业训练的专业操作员，并且传统方法涉及到采样、样品预处理、消解等过程，周期较长其需要用到一些危险化学品，对操作能力有一定的要求，无法在取样现场得出想要的结果，不具备现场检测的能力。因此发展一种操作简便，检测时间短，且绿色环保的汞离子测定方法成为本领域亟需。同时，发展一种性能优异的用于汞离子检测的水凝胶材料也成为本领域亟需。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种琼脂糖包裹Eu-MOF发光材料的水凝胶及其制备方法和应用，解决了传统的汞离子检测方法需要昂贵大型仪器设备和专业的技术人员，操作复杂，检测周期长，且需要使用危险化学品的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种琼脂糖包裹Eu-MOF发光材料的水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)Eu-MOF发光材料的制备：将六水合硝酸铕溶液、无水乙酸钠溶液和均苯三甲酸的无水乙醇溶液混合离心，得白色沉淀，将白色沉淀烘干得到Eu-MOF发光材料；

(2)琼脂糖凝胶溶液的制备：将琼脂糖粉末与水混合，得到琼脂糖凝胶溶液；

(3)琼脂糖包裹Eu-MOF发光材料的水凝胶的制备：将步骤(1)所得Eu-MOF发光材料的水溶液、T30核酸序列和步骤(2)所得琼脂糖凝胶溶液混合，得到琼脂糖包裹Eu-MOF发光材料的水凝胶。