[发明专利]包裹有罗丹明6G的UiO-66在荧光检测铁离子中的应用

说明书

本发明公开了包裹有罗丹明6G的UiO‑66在荧光检测Fe³⁺中的应用。该包裹有罗丹明6G的UiO‑66是作为荧光检测Fe³⁺的比率型荧光探针，其中，UiO‑66的荧光为参考信号，罗丹明6G的荧光为响应信号。与现有荧光检测Fe³⁺相比，本发明采用包裹有罗丹明6G的UiO‑66作为荧光探针，其易于保存，稳定性很好，对Fe³⁺具有良好的选择性，可实现对Fe³⁺的特异性识别检测，操作简单方便且灵敏度高，且可有效避免荧光探针浓度及环境所带来的误差。

技术领域

本发明涉及包裹有罗丹明6G的UiO-66在荧光检测Fe³⁺中的应用。

背景技术

三价铁离子在人体及生态环境中起着重要作用。异常含量的Fe³⁺可以导致机体障碍，例如缺乏Fe³⁺会导致贫血和身体机能的衰退；过量摄入Fe³⁺会导致肝脏和肾脏的损伤。迄今，人们发展了多种检测Fe³⁺的方法，例如火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法及电感耦合等离子体光谱法等。然而，这些方法耗时长、操作复杂而且需要贵重仪器。因此，建立快速且简单的检测Fe³⁺的方法非常必要。

金属有机框架(metal-organic frameworks，MOFs)材料是一类由有机配体与金属中心经过自组装形成的具有可调节孔径的材料。与传统无机多孔材料相比，MOFs材料具有更大的比表面积，更高的孔隙率，结构及功能更加多样，因而已经被广泛应用于气体吸附与分离、传感器、药物缓释、催化反应等领域中。

大多数报道的使用MOF检测Fe³⁺离子的工作主要是基于含镧系元素的发光MOF，且大多数都是在有机溶剂体系如DMF，CH3OH和DMSO中开发，主要是因为这类MOF在水环境中的稳定性差，且它们的检测是基于与配体配位的骨架金属离子与水溶液中的Fe³⁺离子之间的离子交换，也就是说，在检测过程中，这些骨架金属离子被Fe³⁺离子取代。因此，这种交换过程需要很长时间，从而降低了检测的效率和适用性。

比率型荧光法是通过测量两个不同波长处的荧光强度，以其比值为信号参量来测定目标物的分析方法。该方法可以通过同时测量两个不同的发射信号从而提供内置的修正，相比于单通道检测，可提供更精确的数据分析，可以较好的避免系统误差和人为误差，具有更好的重现性和稳定性。相比基于单一荧光信号的传统荧光探针而言，它可减少或消除检测底物浓度、外部环境和仪器条件变化等因素引起的数据失真。同时，两种不同波长发射光线强度的变化会引起检测体系颜色的变化，使检测过程更加可靠。

UiO-66(UiO＝University of Oslo)是挪威奥斯陆大学的Cavka研究组在2008年首次报道了一种以Zr为金属中心，对苯二甲酸(H2BDC)为有机配体的刚性金属有机骨架材料。其具有较出众的水热稳定性和化学稳定性，晶体结构可在500℃下保持稳定，其骨架结构可承受1.0MPa的机械压力，在水、DMF(N，N-二甲基甲酰胺)、苯或丙酮等溶液中可以保持结构稳定，并且还具有很强的耐酸性和一定的耐碱性。

Qinqin He等(“Adsorption Behavior of Rhodamine Bon UiO-66”，Chin.J.Chem.Eng.，2014，22(11/12)：1285-1290)对罗丹明B在UiO-66上吸附行为的研究表明，加热更有利于罗丹明B在UiO-66上的吸附。

CN 108593616A公开了一种荧光检测铁离子的UiO-66-NH2的制备方法，铁离子对该UiO-66-NH2的荧光具有明显的猝灭效果，但该UiO-66-NH2作为荧光探针仍存在上述基于单一荧光信号的传统荧光探针易受检测底物浓度、外部环境和仪器条件变化等因素的影响，且其荧光强度与铁离子浓度的线性范围非常小，适用性较差。

发明内容