[发明专利]有机无机杂化多酸基稀土衍生物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于多酸基荧光探针材料制备技术领域，提供了一例有机无机杂化的多酸基稀土衍生物，其分子式为[N(CH₃)₄]₃K₂[Eu(C₇H₅O₃)(H₂O)₂(α‑PW₁₁O₃₉)]·7H₂O，该多酸基稀土衍生物是将EuCl₃·6H₂O、对羟基苯甲酸配体和多酸前驱体K₁₄[P₂W₁₉O₆₉(H₂O)]·24H₂O按比例混合溶解在水中，水浴条件下反应制备而得。本发明探索该多酸基稀土衍生物在水溶液中的荧光发射行为，发现在该材料中有机配体能够有效吸收能量并敏化Eu³⁺离子发光。此外，检测了该多酸基稀土衍生物在不同浓度的Cr³⁺金属离子水溶液中的荧光发射行为，发现其荧光强度猝灭的现象，因此该多酸基稀土衍生物可用作荧光探针材料检测水溶液中Cr³⁺金属离子浓度。

技术领域

本发明属于多酸基荧光探针材料制备技术领域，具体涉及一例有机无机杂化多酸基稀土衍生物、制备方法及其作为荧光探针和在检测水中金属Cr³⁺离子浓度中的应用。

背景技术

重金属元素（如：Pb²⁺，Hg²⁺，Cr³⁺等）已经广泛应用于工业生产及生活中，然而重金属污染目前也成为世界各国面临的一个越来越严峻的挑战，尤其是对饮用水和灌溉用水的污染，导致一系列可预见和不可预见疾病的发生，严重威胁着人类的生命安全（参见A.Gaeta, R. C. Hider, Br. J. Pharmacol.2005, 146, 1041‒1059）。例如：铬元素在皮革制造、油漆加工、钢材制造等工业领域具有广泛应用，并且是人体中一种非常重要的微量元素，但是人体中过量的Cr³⁺会与DNA反应，导致细胞突变甚至恶变，从而造成一系列不可预见的疾病（参见S. Paul, A. Manna, S. Goswami, Dalton Trans.2015, 44, 11805–11810）。因此，高选择性、高灵敏地检测水溶液中的金属离子是一个迫切的问题，对人类安全和环境保护具有重要意义。一直以来，对金属离子在水溶液中的选择性检测是一个热门的研究方向。在众多的检测技术中，荧光检测由于其高选择性、便捷性、快速响应等优点，已经成为一种成熟的检测手段（参见 Y. Salinas, R. Martinez Manez, M. D. Marcos, etal. Chem. Soc. Rev.2012, 41, 1261‒1296）。在传统的荧光探针材料中，有机荧光分子作为优良的荧光探针材料，具有良好的发光性能和活性位点，吡啶氮、酰胺基团、OH基团等具有路易斯碱活性位点，可用于分子和离子的识别和痕量检测（参见 X. Y. Dong, R. Wang,J. Z. Wang, et al. J. Mater. Chem. A2015, 3, 641–647）。路易斯活性位点与金属离子(路易斯酸)的相互作用机制可以使荧光探针材料的荧光强度增强或减弱，从而实现对金属离子的识别作用。但是，由于有机分子水溶性小等特点，在一定程度上限制了其作为荧光探针材料检测水溶液中金属离子的应用。