[发明专利]一种锌基微孔金属有机骨架材料、制备方法及在糖精检测上的应用

说明书

本发明公开了一种锌基微孔金属有机骨架材料，所述锌基微孔金属有机骨架材料的分子结构式为[Znsubgt;5/subgt;(BPN)(TBAP)]，其中BPN为1,4‑二(4‑吡啶基)萘，TBAP为(1,3,6,8‑四(4‑羧基苯)芘。锌基微孔金属有机骨架材料中两个Zn原子、来自BPN上的四个O原子、来自TBAP配体单元上的四个O原子以及来自BPN配体上的两个N原子共同构成锌基微孔金属有机骨架最小不对称结构单元SBU；Zn1和Zn2均采用五配位模式，TBAP和BPN两种配体的羧酸O原子和吡啶环上的N原子与Zn1和Zn2共同构成四面体的骨架；最小不对称结构单元SBU在BPN配体的穿插协同作用下构成三维柱撑网络结构。本发明采用锌基微孔金属有机骨架材料及制备方法，能够解决糖精分子检测成本高的问题，具有检测精度高的优点。

技术领域

本发明涉及金属有机框架材料技术领域，尤其是涉及一种锌基微孔金属有机骨架材料、制备方法及在糖精检测上的应用。

背景技术

甜味剂由于具有独特的口感和调味作用，作为市场上常用食品添加剂之一，被广泛添加于各种甜品等食物中。但是在食品中添加过量的甜味剂会对人体造成极大的危害，例如：味觉衰退、增加患糖尿病的风险等。

为了对食品和环境中的甜味剂进行有效检测，通常采以下方法，1、气相色谱法；2、液相色谱法；3、离子色谱法；4、薄层色谱法等，但这些方法大多存在维修费用高、操作困难、耗时费力的情况，十分不利于对食品和环境中的甜味剂进行检测。近些年来，荧光光谱检测由于具有操作简单、灵敏度高、响应时间短等优点，被广泛用于化学、农业、军工等领域。

MOF(又称金属有机框架)是一类新型的多孔材料，L-MOF(荧光金属有机框架)作为重要一员，有机-无机杂化多孔材料的孔道尺寸与表面化学性质的可设计性及可调性和独特的发光性能可以精准识别污染物分子间的微小差异，使其在污染物荧光检测方面上有着巨大潜力。L-MOF作为污染物荧光材料，为了更好地与被检测分子相互作用，多种孔环境和发光性能的修饰调控方法也应运而生，主要包括引入功能化官能团将有机配体功能化、金属中心的替换等。但是MOFs材料对糖精分子的选择性检测上鲜有报道，因此，需要开发一种适用于糖精分子检测的MOFs材料，提高对糖精分子的检测精度，降低检测成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种锌基微孔金属有机骨架材料，解决糖精分子检测成本高的问题。本发明的另一个目的是提供一种锌基微孔金属有机骨架材料的制备方法及在糖精检测上的应用。

为实现上述目的，本发明提供了一种锌基微孔金属有机骨架材料，所述锌基微孔金属有机骨架材料的分子结构式为[Zn₅(BPN)(TBAP)]，其中BPN为1,4-二(4-吡啶基)萘，TBAP为(1,3,6,8-四(4-羧基苯)芘。

优选的，所述锌基微孔金属有机骨架材料属于正交晶系，空间群为Pmmm。

优选的，所述锌基微孔金属有机骨架材料中两个Zn原子、来自BPN上的四个O原子、来自TBAP配体单元上的四个O原子以及来自BPN配体上的两个N原子共同构成锌基微孔金属有机骨架最小不对称结构单元SBU；Zn1和Zn2均采用五配位模式，TBAP和BPN两种配体的羧酸O原子和吡啶环上的N原子与Zn1和Zn2共同构成四面体的骨架；最小不对称结构单元SBU在BPN配体的穿插协同作用下构成三维柱撑网络结构。

上述锌基微孔金属有机骨架材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将有机配体BPN 1,4-二(吡啶-4-基)萘、TBAP1,3,6,8-四(4-羧基苯)芘和锌盐加入到N,N-二甲基甲酰胺DMF溶液中，通过溶剂热反应得到锌基微孔金属有机骨架材料的晶体；

S2、将锌基微孔金属有机骨架材料的晶体经DMF洗涤后浸泡入无水甲醇溶剂中进行溶剂交换，并真空脱除有机分子，得到锌基微孔金属有机骨架荧光检测材料。