[发明专利]一种基于MOF的三元纳米复合材料的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于MOF的三元纳米复合材料的制备方法以及基于该复合材料用于检测手性药物对映体的应用，属于纳米材料、金属有机框架物、分析化学和手性传感检测技术领域。其主要步骤是先制备石墨相C₃N₄负载金属有机框架物[(AgL)ClO₄]n纳米晶体，继续加入溴化钾原位还原制得基于MOF的三元纳米复合材料g‑C₃N₄@MOF@Ag。采用该复合材料构建的传感器，灵敏检测手性药物对映体。

技术领域

本发明涉及一种基于MOF的三元纳米复合材料的制备方法以及基于该复合材料电化学传感检测青霉胺对映体的应用，属于纳米材料、催化技术、金属有机框架物材料技术领域。

背景技术

金属-有机框架物(MOFs)是由金属离子或金属离子簇与多齿有机配体小分子，通过配位键驱动力自组装形成的具有规整孔道及孔径，规则空间拓扑及周期性网络结构的晶体材料。与其它传统多孔材料相比较，MOFs材料不仅具有超高的比表面积比和孔隙率、热稳定性好等特点，而且具有孔道结构均一、孔道内含开放且周期性不饱和金属位点、内孔及表面可功能性修饰、晶体尺寸和几何形状可设计调控等其它传统材料不可比拟的新特性。目前，该材料的开发正与无机化学、配位化学、有机化学、物理化学、超分子化学、材料化学、生物化学和晶体工程学等学科领域相互交叉。迄今为止，MOFs相关性开发每年以指数倍递增，设计合成、结构及性能研究成果迅猛增加，该材料在化工以及其它技术领域，例如，催化、分离、磁性、光电、气体存储和传感等，均显现出广阔的应用前景。

纳米材料是在三维空间中至少一维为1-100nm或由其基本单元组装成的材料。因其纳米范畴的维度，纳米材料呈现出宏观材料所不能比拟的特性。MOFs巨大的应用潜力也推动其进入纳米化制备的进程，从而极大的提高该材料的比表面积、增加其结构孔隙度，消除和减小传质过程中的限制，从而增加其催化活性以及降低其在传感器应用程序中的响应时间，将其内在的功能性与高灵敏度相结合。将MOFs晶体纳米化及与其它功能材料复合已经成为当前MOFs化学的一个热点开发方向。

一般来说，纳米MOFs合成最简便的方法是控制和调节化学反应，也就是通过控制物理参数来调控其生长，包括添加改性剂和表面活性剂，控制反应物的比例以及反应时间和温度。最近也出现了许多新方法，例如，超声波或微波(MW)辅助的加热法等。

类石墨相氮化碳g-C₃N₄，是以C、N 相间排列、采取 sp2杂化形成的σ键连接而成的六边形共价化合物，结构中的每个 C 和 N 原子以单电子 p 轨道相互键合，形成大π键；g-C₃N₄化学稳定性和热稳定性高、原料廉价易得、制备工艺简单，光解有机污染物、光解水制氢、燃料电池、催化剂载体等技术领域已显现出优异的性能。

贵金属纳米材料以其优越的光、电、磁等方面的性质，备受研究者们的青睐。目前常用的金属纳米材料包括金、银、铜、铂等，被广泛地应用于电化学传感器的构建。其中银纳米材料具备低廉的价格、较强的吸附能力、良好的生物相容性、高效的电催化活性及快速的电子转移速率等其他纳米材料无法比拟的特殊性质，从而受到了越来越广泛地关注。