[发明专利]一种用于识别重金属Ba2+

说明书

一种用于识别重金属Ba2+的功能化共价有机框架荧光探针及其应用，其结构式如下：其中R2为该功能化共价有机框架荧光探针在识别重金属Basupgt;2+/supgt;中的应用，溶剂体系是体积比为5:5的乙腈和水；在检测水样中，加入荧光探针，在λ＝366nm的激发波长下测定其荧光发射强度，在490nm处荧光强度显著增强，该检测水样中含有重金属Basupgt;2+/supgt;；所述功能化共价有机框架探针对Basupgt;2+/supgt;的检测限为1.67×10supgt;‑8/supgt;mol/L。优点是：该探针能够在MeCN:Hsubgt;2/subgt;O体系中高选择性地荧光“关‑开”识别重金属Basupgt;2+/supgt;,具有良好的线性范围、低的检出限和良好的灵敏度，成功应用于实际生活中检测重金属Basupgt;2+/supgt;。

技术领域

本发明属于重金属识别技术领域，特别涉及一种用于识别重金属Ba²⁺的功能化共价有机框架荧光探针及其应用。

背景技术

钡是略带光泽的银白色碱土金属，以矿石的形态存在于自然界中。金属钡及不溶性钡盐无毒，但在水或稀盐酸中可溶解的钡化合物均有毒性，严重程度取决于钡的剂量。低剂量时，钡可以作为肌肉兴奋剂，而高剂量时钡离子则会被吸收到血液中，与蛋白质和酶结合，影响人体内的神经系统，导致心律不齐、震颤、虚弱、焦虑、呼吸困难和瘫痪。

目前，涉及选择性检测Ba²⁺的研究很少得到解决，许多荧光传感器在本质上是非选择性的，通常受到来自同一碱土家族中Mg²⁺和Ca²⁺等金属阳离子的强干扰。并且，多采用多孔材料作为检测材料，如量子点(CdTe和CdS)、纳米颗粒(TiO₂和Cu-Au)和多孔二氧化硅。这些材料中的大多数是使用如锌、镉、钛、铜、银和金金属前体合成的，而且这些前体不可再生并且有些还具有一定的毒性。

因此，研究开发高选择性和高灵敏度的荧光探针来监测重金属离子Ba²⁺在对于人们的健康生活十分必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种特异性好、灵敏度高、检出限低，且对环境友好的用于识别重金属Ba²⁺的功能化共价有机框架荧光探针及其应用。

本发明的技术方案是：

一种用于识别重金属Ba²⁺的功能化共价有机框架荧光探针，其结构式如下：

其中R2为

该荧光探针TpPa-COOH COF-HBT可以实现对Ba²⁺的专一性识别。合成路线如下：

进一步的，该共价有机框架荧光探针，其具体合成过程如下：

(1)将化合物A(TpPa-COOH COF)加水配制成COF悬浮液，加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)室温下反应4小时，得到化合物B每100g化合物A加入2mol 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺进行反应；

所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺与N-羟基丁二酰亚胺的摩尔比为1:1.5；

(2)再取0.25g的得到的化合物C加入乙醇溶解，加入到步骤(1)和成的化合物B中，室温下反应24小时，所述化合物C与化合物A的质量比为5:1；然后离心，保留固体，并用二氯甲烷清洗至溶剂无色，得到接枝化合物D(TpPa-COOH COF-HBT)其中R2为

进一步的，所述化合物C与乙醇的质量体积比为0.01g/mL。

进一步的，所述COF悬浮液的浓度为5mg/mL。

一种上述的功能化共价有机框架荧光探针在识别重金属Ba²⁺中的应用。