[发明专利]一种光学金属基改性凝胶及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及光电材料制造领域，尤其是一种光学金属基改性凝胶及其制备方法与应用，现提出如下方案，制备方法包括将含金属X离子的盐溶液加入到经程序升温后的CNS溶液中恒温搅拌，CNS通过如下步骤合成：所述步骤包括先将g‑C₃N₄粉末分散在水中进行超声剥离，再经过离心、干燥获得CNS，所述g‑C₃N₄的通过如下步骤合成：所述步骤包括选择含有三嗪结构的化合物作为反应前驱体，煅烧获得g‑C₃N₄。本发明所提出的方法以及根据该方法制得的光学金属基改性凝胶的ECL强度高、成本低，光电效率高，具有稳定性好、比表面积大、电子传递速率快，其在光电子器件、标记材料、分子传感和生物医疗领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及光电材料制造领域，尤其是一种光学金属基改性凝胶及其制备方法与应用。

背景技术

电致化学发光(Electrochemiluminescence,ECL)因具有低背景信号、高灵敏度和快速响应的独特优势，目前已成为一种优越的分析方法应用于生物分子的痕量目标检测，临床诊断，环境和食品监测等研究，常见的ECL活性物包括量子点、鲁米诺和联吡啶钌(Ru(bpy)₃²⁺)及其衍生物等，其中，Ru(bpy)₃²⁺因具有高发光效率、可逆的电化学行为和良好的化学稳定性成为最常用的ECL发光体，但是高成本使Ru(bpy)₃²⁺的广泛应用受限。

金属有机凝胶(MOG)作为一种智能配位聚合物软质材料，因其具有多孔结构、比表面积大、显示出优异的机械和化学稳定性且制备方法简单温和，当前已有部分报道直接将MOG作为发光体应用于构建ECL传感器，但其多使用吡啶类衍生物、均苯三羧酸作为有机配体，不仅会造成环境及水体污染而且同时会对人类健康产生严重危害，这种合成处理过程不仅需要多种有机化合物参与，而且面临合成过程复杂、技术要求高和耗时长等不足，为此，本发明提出了一种光学金属基改性凝胶及其制备方法与应用。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提出了一种光学金属基改性凝胶及其制备方法与应用。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种光学金属基改性凝胶的制备方法，包括以下步骤：

将含金属X离子的盐溶液加入到经程序升温后的CNS溶液中恒温搅拌。

所述X包括碱金属、碱土金属、过渡态金属、Al和Pb中的至少一种金属，所述含金属X离子的盐溶液包括含金属X离子的硝酸盐溶液、硫酸盐溶液和卤素盐溶液中的至少一种盐溶液。

所述CNS通过如下步骤合成：

所述步骤包括先将g-C₃N₄粉末分散在水中进行超声剥离，再经过离心、干燥获得CNS。

进一步地，所述g-C₃N₄的通过如下步骤合成：

所述步骤包括选择含有三嗪结构的化合物作为反应前驱体，煅烧获得g-C₃N₄。

进一步地，所述金属X离子与CNS的摩尔比值为所述金属X离子与CNS的摩尔比值为n_X离子:n_CNS＝1:(1～20)或(1～20):1。

进一步地，所述恒温搅拌的时间为5～80s。

进一步地，所述程序升温的速率为1℃/min～15℃/min，程序升温后的CNS溶液温度为10～100℃。

进一步地，所述超声剥离的时间为8～20h，所述煅烧的温度为550℃。